ガイド波の散乱解析と大規模構造物のモニタリングへの応用

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今年度の研究では主に3次元平板に関する研究を行った。まず3次元平板に伝播するガイド波の伝播特性を調べるために、斜め方向に平板の端部にガイド波が入射するときの反射解析のための手法を開発した。そして実験を行い、解析結果を検証した。実験結果と解析結果がよく合うことが得られた。半無限の平板における外力による励振解析および端部による反射解析を行った。得られた時間域の波形を用いて3次元問題における反射係数を求め、それを2次元問題の反射係数と比較した。外力の幅と端部からの距離および測定の位置を変化させ、3次元および2次元解析における反射係数の差への影響を調べた。その結果、3次元と2次元の反射係数の差が小さくなるのは外力の幅が大きいときと、非常に小さいときであることがわかった。ただし、外力の幅を小さくする場合は外力と端部が十分離れていなければならない。そして3次元平板における散乱解析にも携わった。まずモードの直交性、正規化とモード分解を含む3次元平板におけるガイド波理論を展開した。その理論とモード励振法を用いて、3次元平板における散乱解析手法を開発し、複数の欠陥による散乱の数値解析例を示した。解析結果を実証するための実験も行った。実験結果と解析結果がよく合うことが得られた。