数値解析の検証と妥当性確認（V&V）、不確かさ評価

[2C12-20-09] 有限積分法による光音響波の発生と伝搬のモデル化とその実験的検証

三木 陽大¹、丸山 泰蔵¹、*中畑 和之¹ (1. 愛媛大学)

キーワード：有限積分法、光音響効果、超音波伝搬、妥当性確認

材料表面にレーザーを照射することで，非接触で超音波を発生させて構造部材の内部を非破壊検査するレーザー超音波法が注目されている．光音響波の伝搬はレーザーパルス幅，レーザー照射面等によって変化する．そのため，レーザー超音波法を利用する前に，光音響波の発生と伝搬の特性を把握しておくことが望ましい．そこで，本研究では，光音響波の発生と伝搬をモデル化し，これを検証することを目的とする．ここでは，レーザー照射によるナノ秒オーダーの急激な温度変化をモデル化するために熱伝導方程式を解き，それによる温度の変化はデュアメル・ノイマンの関係式から応力に変換される．この応力の変化が波動伝搬となる．以上は，有限積分法のスキームで計算される．ここでは光音響波の発生から伝搬までをナノ秒の時間分解能でシミュレーションを行う．また，光音響波の計測実験を行い．シミュレーション結果と比較することでモデル化の妥当性を検証する．