研究発表 - 杉浦　壽彦

Identification of A Crack Tip Position Using Low-frequency Ultrasonic Waves Caused by Directivity and Scattering

Shingo Onodera, Toshihiko Sugiura

[国際会議]  44th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation （Provo, UT, USA） , 

2017年07月

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ポスター発表, Center for NDE, Iowa State University, USA

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超音波の指向性と散乱に起因して生じる低周波成分を利用して，構造物のき裂先端位置を同定できることを実験的に検証した．

Nonlinear Effects of Cumulative Guided Waves Caused by Internal Resonance under Nonlinear Boundary Conditions

Kousuke Kanda, Toshihiko Sugiura

[国際会議]  44th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation （Provo, UT, USA） , 

2017年07月

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ポスター発表, Center for NDE, Iowa State University, USA

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超音波ガイド波において，境界の非線形による内部共振によって発生する累積的高調波について，多重尺度法を用いた理論解析により，基本波と2次高調波の振幅と伝ぱ距離の関係を解析的に示した．

ハードスプリング特性及び内部共振を用いた環境発電機の比較検討

落合巧樹，佐々木暢彦，杉浦壽彦

[国内会議]  第29回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム （倉敷アイビースクエア（倉敷）） , 

2017年05月

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口頭発表（一般）, 日本AEM学会

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非線形振動を利用した環境発電機の解析的な検討を行い，ハードスプリング系の方が内部共振系よりも発電可能な周波数領域が広くなるという結果を得た．

超音波の指向性の周波数依存性を利用したき裂先端位置の特定

西拓弥，杉浦壽彦，小野寺信吾

[国内会議]  関東学生会第５６回学生員卒業研究発表講演会 （東京理科大学，葛飾） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）, 日本機械学会関東支部

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超音波の指向性の周波数依存性を利用したき裂先端位置の特定が利用可能か，種々のき裂に対して実験を行い，本手法の有用性を示した．

軌道投入時のロバスト性向上に関する研究およびMMX計画における軌道設計例

高橋翔太(慶大)，尾川順子(ISAS/JAXA)，川勝康弘(ISAS/JAXA)，杉浦壽彦(慶大)

[国内会議]  関東学生会第５６回学生員卒業研究発表講演会 （東京理科大学，葛飾） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）, 日本機械学会関東支部

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惑星探査において軌道投入時の制御に完全に失敗した場合にも，目標天体と再会合が可能な軌道の設計方法を提案した．一般にどのような進入速度条件であれば容易に再会合が可能かを調査した．また具体例としてMMX計画に適用し，ロバストな軌道が設計できることを示した．

弾性棒における縦振動を用いた弾性係数変化の評価

田中健吾，杉浦壽彦，神田昂亮

[国内会議]  関東学生会第５６回学生員卒業研究発表講演会 （東京理科大学，葛飾） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）, 日本機械学会関東支部

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弾性棒の劣化を弾性係数の変化でモデル化し，共振周波数の変化と，変位分布の変化から劣化度合を評価する方法を提案した．

静止音響場における気泡クラスターの高速度撮影と並進運動のモデリング

杉田直広，杉浦壽彦

[国内会議]  平成28年度第４回超音波分子診断治療研究会 （福岡大学医学部（福岡市）） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）, 日本超音波医学会

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音響場における気泡クラスターの体積振動および並進運動を観察する実験方法を提案し，気泡クラスターにはたらく第２Bjerknes力および並進運動のモデリングを行った結果を報告する．提案手法では，高速度撮影における時空間解像度を向上させるために，可聴域（625 Hz）の音響場中で半径1 mm程度の気泡クラスターを観察している．実験手法の概要および撮影結果の画像解析手法を示し，画像解析から得られた気泡クラスター中心の軌跡と理論値との比較を示す．

複数気泡の非線形連成振動における分岐現象と振動の局在化

杉浦壽彦

[国内会議]  平成28年度第４回超音波分子診断治療研究会 （福岡大学医学部（福岡市）） , 

2017年03月

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口頭発表（招待・特別）, 日本超音波医学会

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超音波照射下における気泡の体積振動は，内包気体の圧縮性に起因して強い非線形性を示す．このため，気泡振動が音響放射圧によって連成した気泡群のダイナミクスには，複雑な分岐現象が現れることが予想される．本稿では，二つの球形気泡の連成振動に対して摂動法を用いた非線形モード解析を行い，定常解の振動振幅および位相に現れる分岐構造を調べた結果を報告する．特に，二つの気泡の平衡半径が同程度の場合に対称性の崩れが生じ、一方の気泡に振動エネルギーが偏在する非線形局在化の現象について述べる．

内部共振による累積的非線形ガイド波の多重尺度法を用いた理論解析

神田昂亮，杉浦壽彦

[国内会議]  第24回超音波による非破壊評価シンポジウム （東京都立産業技術研究センター，青海（東京）） , 

2017年01月

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ポスター発表, 日本非破壊検査協会 超音波部門

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非線形ガイド波の一種である累積的高調波の伝播特性を，多重尺度法を用いた理論解析により明らかにした．その結果，累積による発振後の有限振幅での伝播特性を明らかにした．

Experimental study of single bubble fission threshold near a solid wall

Takeshi Nagasawa, Naohiro Sugita and Toshihiko Sugiura

[国際会議]  The 22th European Symposium on Ultrasound Contrast Imaging （Rotterdam, The Netherlands） , 

2017年01月

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ポスター発表

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音響場における気泡の微細化現象の特性を調べるために，３つの異なる液体を用いて実験した．気泡の微細化現象が起こる閾値をパラメータで定義し，実験結果と良好な一致を得た．

Numerical simulation of jet caused by ultrasonic irradiated microbubble near interface between two liquids

Koney Dupol Kanwar, Naohiro Sugita and Toshihiko Sugiura

[国際会議]  The 22th European Symposium on Ultrasound Contrast Imaging （Rotterdam, The Netherlands） , 

2017年01月

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ポスター発表

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マイクロバブルが，固有音響インピーダンスの異なる二液界面近傍で超音波を受けてSonoporationを引き起こす場合に，気泡崩壊時に形成されるジェット流が二液界面に生ずる垂直応力とせん断応力に関し、前者が穿孔作用において支配的であることを数値流体力学で示し、これをポスター形式で発表した

Effects of curvatures and torsions on dispersion property of guided waves propagating in a helical structure obtained by a semi-analytical finite element method

K. Kanda, T. Sugiura

[国際会議]  The 37th Symposium on UltraSonic Electronics (USE2016) （釜山（韓国）） , 

2016年11月

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ポスター発表, 超音波エレクトロニクス協会 USEシンポジウム運営委員会

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半解析的有限要素法を用いて，らせん構造における曲率，捩率に対するガイド波の伝播特性を求めた．その結果，カットオフ周波数の増加やモードの分岐を確認した．

Analytical investigation of Lamb wave propagation behavior in CFRP laminates with joint parts

Fumiko Aoki, Toshihiko Sugiura

[国際会議]  12th International Conference on Non Destructive Evaluation in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurized Components （Dubrovnik, Croatia） , 

2016年10月

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口頭発表（一般）, the Electric Power Research Institute (EPRI) and Japan Society of Maintenology (JSM)

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複合材の一種であるCFRPにおいて，材質的異方性および層毎の繊維角度の相違がガイド波の伝播特性に与える影響を理論解析的に明らかにし，さらにそのような積層部を伝播しうるモードを調べた．

音場中における壁面近傍気泡の崩壊および微細化に関する基礎実験

長澤健志，杉田直広，杉浦壽彦

[国内会議]  混相流シンポジウム2016 （同志社大学，京都） , 

2016年08月

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ポスター発表, 日本混相流学会

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音響場における気泡の崩壊・微細化現象に関して，微細化現象に対する液体粘性や表面張力の影響を調べるために３つの異なる液体を用いて実験した．実験で得られた画像から各パラメータの寄与を議論した．

二液界面近傍に位置する微小気泡への超音波照射によるジェット形成に関する数値シミュレーション

神原コニー，杉田直広，森健悟，杉浦壽彦

[国内会議]  混相流シンポジウム2016 （同志社大学，京都） , 

2016年08月

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ポスター発表, 日本混相流学会

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二液界面近傍に位置するマイクロバブルへ超音波を照射した場合に、マイクロバブルの存在する液体1の固有音響インピーダンスをZ1、存在しない液体2のそれをZ2とすれば、気泡が二液界面に向けジェット流を形成する下限値はZ2/Z1=2であることを数値流体力学で示した．

Numerical Verification of Amplitude Reduction of a Rotor Supported by a Superconducting Magnetic Bearing Utilizing Internal Resonance

Kouki Kanda, Hiromu Sasaki, Masahiko Sasaki, Toshihiko Sugiura

[国際会議]  The 15th International Symposium on Magnetic Bearings (ISMB15) （Kitakyusyu, Japan） , 

2016年08月

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口頭発表（一般）, The Japan Society of Mechanical Engineers, Dynamics, Measurement & Control Division

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回転体である永久磁石と，その周囲を動くことのできる高温超電導体との間に発生する内部共振が，回転体の共振点付近における振幅の増大を抑制することを，理論解析と数値計算によって示した．

Crack Detection Using Low-frequency Ultrasonic Waves Caused by Low Directivity and Scattering

Shingo Onodera, Yuji Kato, Toshihiko Sugiura

[国際会議]  43th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation （Atlanta, GA, USA） , 

2016年07月

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ポスター発表, Center for NDE, Iowa State University, USA

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超音波の指向性の周波数依存性を利用して，構造物内に存在するき裂の先端で散乱された超音波の低周波数成分の受信情報から，き裂先端位置を特定する手法を提案した．

Curvature-dependence of Cut-off Frequencies of Guided Waves Propagating through Curved Structures Obtained by a Semi-Analytical Finite Element Method

Kousuke Kanda, Toshihiko Sugiura

[国際会議]  43th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation （Atlanta, GA, USA） , 

2016年07月

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ポスター発表, Center for NDE, Iowa State University, USA

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半解析的有限要素法を用いて，曲率を有する板を伝播するガイド波の伝播特性を調べた結果，平板と比べてカットオフ周波数が変化することを示した．

Numerical analysis of microbubble deformation near a high-viscous liquid in ultrasound field

Kengo Mori and Toshihiko Sugiura

[国際会議]  The 9th International Conference on Multiphase Flow （Firenze, Italy） , 

2016年05月

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ポスター発表

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水中に高粘度の液体で構成される膜が存在し、この膜の近傍に位置するマイクロバブルに超音波を照射した場合に、このマイクロバブルが膜に向かって液体マイクロジェットを形成することを数値流体力学で示した.

電磁シャントダンパを利用した回転体の制振における磁束分布の影響

佐々木暢彦，今村斉生，杉浦壽彦

[国内会議]  第28回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム （慶應義塾大学（横浜）） , 

2016年05月

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口頭発表（一般）, 日本機械学会

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超電導磁気軸受で支持された回転体のふれ回り振幅を電磁シャントダンパを用いて低減する場合に，同ダンパの構成要素である永久磁石の磁場分布が振幅低減効果に与える影響を調査した．