KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 00344482

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検索結果: 17件 / 研究者番号: 00344482

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1. 積雪期の交通安全を脅かす「そろばん道路」の発生機序解明と予知システムの開発

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分25010:社会システム工学関連
研究機関	山梨大学
研究代表者	島弘幸山梨大学, 大学院総合研究部, 教授
研究期間 (年度)	2024-04-01 – 2028-03-31交付
キーワード	パターン形成 / 不陸整正 / 路面凍結 / こぶ氷 / 不安定性解析
研究開始時の研究の概要	積雪の多い寒冷地の路面では、車の安全走行を妨げる「こぶ状の氷の隆起」が、タイヤ跡に沿って自然に形成されることがある。こぶ氷の形がそろばんの珠に似ていることから、こぶ氷が列をなした状態は通称「そろばん道路」と呼ばれる。このそろばん道路の自然発生は、寒冷地の交通安全を脅かす長年の未解決問題と認知されてい ...
研究実績の概要	本研究の目的は、冬季の舗装道路で自律的に形成される凹凸凍結現象の発生原理を明らかにすることである。この目的を達成するために、当該年度は凹凸路面の形成プロセスを理論的に再現する非線形微分方程式を独自に考案するとともに、厳冬期の北海道中央部において凍結路面の実地調査を行い、こぶ氷の典型的な直径と高さおよ ...
現在までの達成度	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (4件うち査読あり 4件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件うち国際学会 4件)

2. 生物の機能形態に学ぶ擬周期型材料の高機能化と物性応答操作

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関	山梨大学
研究代表者	島弘幸山梨大学, 大学院総合研究部, 教授
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2024-03-31完了
キーワード	パターン形成 / 自己組織化現象 / 生物模倣科学 / 生物規範工学 / かたちの科学 / 植物物理学 / 生物物理学 / 天然周期構造 / 自己組織化 / 機能構造 / 力学的最適化 / タケ / イネ / ネットメロン / 樹皮 / 亀裂パターン / 膨張破断 / 収縮破断 / ネットワーク / 植物力学 / フキ / ひび割れ / 柱状節理 / ナノカーボン / 中空パイプ / 座屈 / バンドギャップ / 物性推算 / 構造安定論 / 空間周期パターン
研究開始時の研究の概要	自然界の生物は、しばしば人の発想を超える高度な機能を発揮する。この自然界の智恵を借りて、新しい機能・構造をもつ材料・素子を実現するというのが、本研究の目的である。特に注目するのは、「竹の節」や「南瓜の表皮の凸凹」など、周期的な変形を帯びた生物形態である。こうした周期性に由来する物理機能を新たに発掘し ...
研究成果の概要	本研究課題の目的は、植物をはじめとする生物一般に広くみられる擬周期構造の力学的合理性と潜在的な応用価値を体系的に書き下すことである。研究遂行の結果、中空茎構造をもつ植物種(タケ・イネ・フキなど)については、擬周期的な節分布に起因する力学機能と形態合理性の相関関係を実験と理論の両面から明らかにするとと ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (22件うち査読あり 22件、オープンアクセス 13件) 学会発表 (34件うち国際学会 9件、招待講演 12件) 図書 (2件)

3. 竹の優れた機能に関する経験知・言い伝えの理論的解釈と新しい竹林資源利用技術の開発

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	次世代の農資源利用
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2018-07-18 – 2021-03-31完了
キーワード	竹 / バイオマス / バイオミメティクス / 構造・材料力学
研究成果の概要	本研究では、自然と共生する優れた構造・防災機能をもつ竹および竹林の性質として、これまで経験的に知られてきた事実や史実を科学的側面から紐解き、特に「形状」と「力学」の関係に着目することで、竹が私たちに教えてくれる「智恵」を理論的に実証した。さらに、その知見の社会実装を念頭に、竹林資源の積極利用促進に向 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (10件うち査読あり 7件) 学会発表 (13件うち国際学会 1件、招待講演 3件)

4. 空間周期性の構造安定論的解釈と合理化社会・構造システム設計思想のパラダイムシフト

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2023-03-31完了
キーワード	空間周期性 / 構造安定論 / 植物力学 / 座屈強さ / 座屈変形
研究成果の概要	私たちの身の回りにある自然現象には、数多くの不思議な「空間周期パターン」が何気なく存在する。しかしその何気ない空間周期パターンの発生には、いずれも何らかの合理的意味・力学的必然性があると考えられる。本研究はこの空間周期パターンを形成する性質を構造力学・構造安定論的見地から深く洞察し、その根源的意味を ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (25件うち査読あり 24件、オープンアクセス 11件) 学会発表 (30件うち国際学会 4件、招待講演 7件) 図書 (1件)

5. 自然界における周期性の自発的パターン形成機構解明と社会システム設計への合理的応用

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	社会システム工学・安全システム
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	数理工学 / 波状起伏 / 周期性 / 空間周期性 / パターン形成
研究成果の概要	自然界には植物が生み出す機能美や、自然発生的に生じる現象として「周期的なパターン」がさまざまなものに自発的に生じ、そこには全て合理的な理由があると考えられる。しかしその周期性のほとんどが、「そもそもなぜ生じるのか」という根源的理由すら明確ではないものばかりである。本研究は主に力学的側面から、自然界に ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件うち国際共著 2件、査読あり 2件、謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

6. 車両走行により自然発生する路面凹凸パターン：安全性向上に向けた科学的形成機構解明

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	社会システム工学・安全システム
研究機関	北海道大学
研究代表者	蟹江俊仁北海道大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	そろばん道路 / 積雪凍結路面 / 走行車両 / 生成メカニズム / 安全性 / 路面凹凸 / 自然発生 / 振動 / 周波数 / 安全工学 / 安全科学 / 車両走行 / 乾燥砂路面 / 積雪路面 / 凍結路面 / 振動実験 / 乾燥砂 / 再現実験 / 生成条件 / 安全工学・安全科学 / 凍結融解
研究成果の概要	理論・実験・実地観測という３つのアプローチによる理論と立証の繰返しにより、凹凸パターンの静的分布形態や動的成長過程を含めた形成機構の科学的解明に取り組んだ。特に路面材料については、砂、粘土、粒状体、人工雪など様々な素材を適用し、その湿潤度や密度、温度条件等を変化させながら、形成機構に関わる影響因子の ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (2件うち査読あり 1件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件うち国際学会 1件)

7. ナノ技術および生物科学の積極導入による新しい多重機能型構造システムの研究開発（国際共同研究強化）

研究課題

研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
研究分野	船舶海洋工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2016 – 2018完了
キーワード	ナノ技術 / 生物形態模倣技術 / 生物形態模倣 / ナノメカニクス / 構造力学
研究成果の概要	本研究はナノ技術および生物科学的知見を積極的に導入することにより、既存の概念 ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件うち国際共著 1件、査読あり 7件、オープンアクセス 3件、謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件うち国際学会 3件、招待講演 3件)

8. ナノ技術および生物科学の積極導入による新しい多重機能型構造システムの研究開発

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	船舶海洋工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	構造力学 / 構造・機能材料 / 座屈 / 生物形態模倣 / カーボンナノチューブ / 座屈変形
研究成果の概要	本研究はナノ技術および生物科学的知見を積極的に導入することにより、既存の概念にとらわれない卓越した多重機能を有する構造材料、構造システムの提案を行うことを大きな目的とするものである。具体的には「カーボンナノチューブ」に代表されるナノスケール炭素繊維の形状変形性能と、それに伴う電子状態変化を積極利用し ...

この課題の研究成果物	国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件うち査読あり 5件、オープンアクセス 2件、謝辞記載あり 3件) 学会発表 (24件うち国際学会 3件)

9. 悪路で自然発生する波状起伏の機構解明とそれに基づく道路管理技術の新構築

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	社会システム工学・安全システム
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2016-03-31完了
キーワード	数理工学 / 波状起伏 / 道路管理技術 / 都市整備
研究成果の概要	本研究では自動車が走行した際に未舗装路に生じる「波状起伏現象」、および積雪・凍結路面特有のこぶ状の起伏、いわゆる「そろばん道路」について、その発生メカニズムを独自に考案した科学的アプローチにより解明することを目的とした挑戦的研究である。実験・理論・計測の三方向から現象の根源に迫り、成果報告書に後述す ...

10. 人工凍結を利用した「高靱性」パイプインパイプの実用化開発

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	蟹江俊仁北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2016-03-31完了
キーワード	構造工学 / パイプインパイプ / 人工凍結 / 中詰材料 / 高靱性 / 複合構造 / 弾塑性挙動評価 / 凍結・融解 / ファイバーモデル / 凍結砂 / 製造管理 / Winklerバネ / 地盤反力係数
研究成果の概要	人工凍結を利用したパイプインパイプは、既存材料を使いながらも、弾性域から塑性域まで滑らかな曲げ変形挙動を示し、高い靱性を発揮するものである。本研究の結果、大きな曲げ変形挙動まで追える実験装置の改良が施され、画像処理による変形計測方法の導入により、その変形挙動が仔細に把握できた。実験結果は、中詰材料の ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件うち査読あり 1件、オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

11. 剛・柔の効果的組合せにより高靭性・応力集中低減を実現する革新的海洋構造技術の開発

研究課題

研究種目	若手研究(A)
研究分野	船舶海洋工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2015-03-31完了
キーワード	構造力学 / 構造・機能材料 / 座屈 / 合成構造 / 複合構造 / カーボンナノチューブ / 応力集中
研究成果の概要	本研究は、海洋構造物をはじめとする広範な工学的構造物に用いられる既存の構造材料、複合構造の概念を大きく覆す「剛・柔材料を効果的に組み合わせることにより高靭性・応力集中の低減を容易に実現可能な新しい発想に基づく構造システム」の研究開発を目的としたものである。本研究により合理的な積層構造、中詰剤充填パイ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (12件うち査読あり 12件、謝辞記載あり 5件) 学会発表 (18件) 図書 (1件)

12. 水中係留浮体の構造挙動を積極活用した新しい発電・防災兼用システムの研究開発

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	社会システム工学・安全システム
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2014-03-31完了
キーワード	構造力学 / 防災 / 自然エネルギー
研究概要	水中浮遊式トンネルの動揺問題について考える場合、特徴的な点は「非線形流体力の存在」、「波浪場においては水平，鉛直両方向に波力が複雑に作用し，動揺する」、「ケーブル構造を有する係留索で緊張係留する」の3点である．これより挙動を支配する顕著な非線形性は、係留索であるケーブルの幾何学的非線形性と流体力の非 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (3件) 学会発表 (5件うち招待講演 1件)

13. 曲げ特性を容易に制御可能とする新しいフレキシブルパイプインパイプの研究開発

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	船舶海洋工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授
研究期間 (年度)	2009 – 2011完了
キーワード	フレキシブルパイプインパイプ / パイプライン / 粒状体材料 / 曲げ特性 / 座屈 / 靭性能 / パイプインパイプ / 海洋パイプライン / カーボンナノチューブ
研究概要	本研究は、二重管パイプの間に中詰コアとして砂などの粒状体材料を挿入することにより高靭性を発揮し、かつ中詰コアの物性を変化させることにより曲げ特性を容易に制御可能とする、新しい「フレキシブルパイプインパイプ」の開発を行うことを目的としたものである。研究期間内に理論的、実験的両面から多角的な検討が行われ ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (16件うち査読あり 7件) 学会発表 (13件) 図書 (2件)

14. 「環境変化順応型」冷却ガスパイプライン技術の開発～複合材料利用による新しい可能性

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	蟹江俊仁北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2008 – 2010完了
キーワード	凍土 / 活動層 / 凍着強度 / 弾性係数 / 温度依存性 / パイプインパイプ / 複合材料 / モニタリング
研究概要	天然ガス資源に恵まれる北方寒冷地域を対象に,冷却ガスパイプラインの新しい構造形式として,中詰材に砂などの可塑性材料を用いるパイプインパイプの開発を行なった.特に中詰材に水を飽和させ凍結することで,より高い靭性が発揮され,材料の非線形領域まで有効に利用できるため,周辺環境の変化に対しても柔軟に対応でき ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (17件うち査読あり 16件) 学会発表 (21件)

15. 海洋パイプラインの複雑な挙動解析に適した新規な構造解析モデルの理論的構築

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	船舶海洋工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕北海道大学, 大学院工学研究科, 助教
研究期間 (年度)	2006 – 2008完了
キーワード	海洋パイプライン / 座屈 / パイプインパイプ / 曲げ変形 / パイプインパイプシステム / 個別要素法 / 粒子法
研究概要	海洋パイプラインは、大水深域での極めて大きな静水圧作用など、厳しい海洋環境下でも安定したエネルギー輸送が要求される構造物である。

この課題の研究成果物	雑誌論文 (10件うち査読あり 5件)

16. 寒冷地道路トンネルの建設コスト縮減を意図した支保構造設計法の提案

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関	北海道大学
研究代表者	三上隆北海道大学, 大学院工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2004 – 2006完了
キーワード	道路トンネル / 寒冷地 / コスト縮減 / 支保構造物 / 設計法 / 温度解析 / 構造工学 / 断熱材 / 設計工学 / 寒冷地工学 / 山岳トンネル
研究概要	トンネルの支保構造物の設計は、その多くを過去の経験に基づく設計法によるため、ややもすると地上のコンクリート構造物の設計に比べて過大な設計になりがちである。本研究では、設計段階における建設コスト縮減を意図し、さらに寒冷地特有の諸条件を加味した道路トンネルの支保構造設計法の提案を目的に行ったもので、主な ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (25件)

17. 微生物を利用した再生骨材の製造とその品質に関する研究

研究課題

研究種目	萌芽研究
研究分野	土木材料・施工・建設マネジメント
研究機関	北海道大学
研究代表者	佐藤太裕 (2004) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手角田與史雄 (2003) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授
研究期間 (年度)	2003 – 2004完了
キーワード	微生物 / 再生骨材 / 劣化
研究概要	本研究は,バクテリアリーチングにおいて利用されてきた方法を基本とし,微生物を利用して再生骨材を製造し,その品質を明らかにすることで,再生骨材の製造に微生物を利用することの有用性を示そうとするものである.

この課題の研究成果物	雑誌論文 (1件)