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Preservation of fruit tree branch under various mechanical stress including snow load

Research Project

Project/Area Number 18KT0058
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section特設分野
Research Field Intensification of Artifact Systems
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

Fujisaki Kazuhiro  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (90435678)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横田 秀夫  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
伊藤 大雄  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (00333716)
森 洋  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (20631493)
森谷 慈宙  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (30539870)
田中 紀充  弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (40559259)
石田 祐宣  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (60292140)
Project Period (FY) 2018-07-18 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords力学解析 / 負荷計測 / 果樹栽培 / 雪害 / 農工連携
Outline of Final Research Achievements

Fruit tree branches are subjected to various environmental loads caused by wind, rain and snow. In this study, a numerical analysis method considering large deformations under bending conditions was proposed, and used to simulate the deformation of fruit tree branch. The bending strain of tree branch was investigated based on both the simulation method and strain measurement of the tree branch. The strength of fruit tree branches with emphasis on the maximum bending strain was investigated under several load configurations including snow loads. And the optimization of support position of tree branch under distributed load was conducted by using the method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の気象変化に伴い、暴風、豪雨に加え、積雪由来の被害が無視できなくなってきている。果樹は毎年の枝剪定により成形されるが、この作業は経験則を基に生産量調整や収穫のしやすさを考慮して実施されることが多い。本研究は枝保全に重要となる力学的視点の知見を提供するものである。特に埋雪状態にある構造物には融雪期に大きな荷重が作用し破損に至ることがある。ここでは変形のシミュレーションと実測により樹枝に作用する雪負荷の可視化を実現した。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Strain analysis of fruit tree branch under large deflection considering flexural deformation characteristics2022

    • Author(s)
      Kenta Ishii, Kazuhiro Fujisaki, Kazuhiko Sasagawa, Takeshi Moriwaki
    • Journal Title

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 21-00092-21-00092

    • DOI

      10.1299/jbse.21-00092

    • NAID

      130008139245

    • ISSN
      1880-9863
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 樹枝の曲げ変形計測と力学解析に基づいた融雪期負荷の推定2020

    • Author(s)
      石井健太,藤崎和弘,笹川和彦,森脇健司
    • Journal Title

      東北の雪と生活

      Volume: 34 Pages: 9-12

    • NAID

      40022197846

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 果実負荷が作用する樹枝の有限要素解析に基づいた枝吊りの負荷軽減効果検証2022

    • Author(s)
      岩谷隆寿, 藤崎和弘, 笹川和彦
    • Organizer
      日本機械学会東北支部 第52回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 果樹枝の大たわみシミュレーションに基づいた曲げ負荷の解析2021

    • Author(s)
      藤崎和弘, 石井健太, 笹川和彦
    • Organizer
      日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 曲げ変形解析に基づいた果樹枝の強度評価と折損対策 ~材料力学の観点からみた自然~2021

    • Author(s)
      藤崎和弘
    • Organizer
      日本材料学会東北支部 第1回材料工学サマーセミナー
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 変形計測と力学解析に基づいた果樹枝の通年負荷評価2021

    • Author(s)
      藤崎和弘
    • Organizer
      令和2年度日本材料学会東北支部材料フォーラム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 果樹枝の曲げ変形解析に基づいた枝吊りの効果検証2021

    • Author(s)
      藤崎和弘, 太田直樹, 石井健太, 笹川和彦, 森脇健司
    • Organizer
      日本材料学会 第70期学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 樹枝の曲げ変形計測と力学解析に基づいた融雪期負荷の推定2019

    • Author(s)
      石井健太,藤崎和弘,笹川和彦,森脇健司
    • Organizer
      日本雪氷学会東北支部大会研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 果樹枝の曲げひずみ計測に基づいた融雪期負荷評価2019

    • Author(s)
      石井健太,藤崎和弘,笹川和彦,森脇健司,伊藤大雄
    • Organizer
      日本雪氷学会雪氷研究大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Stress analysis of fruit tree branch considering flexural deformation characteristics under actual loading2019

    • Author(s)
      Kenta Ishii, Kazuhiro Fujisaki, Kazuhiko Sasagawa, Takeshi Moriwaki
    • Organizer
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 樹枝の大たわみ解析に基づく果樹形の力学特性評価2019

    • Author(s)
      藤崎和弘, 石井健太, 笹川和彦, 森脇健司
    • Organizer
      第32回バイオエンジニアリング講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 積雪負荷による果樹枝の曲げ変形形態と局所ひずみの分布特性2019

    • Author(s)
      藤崎 和弘,森脇 健司,笹川 和彦
    • Organizer
      日本非破壊検査協会 第50回 応力・ひずみ測定と強度評価シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 結実による負荷を考慮した果樹枝の変形解析2019

    • Author(s)
      石井 健太,藤崎 和弘,笹川 和彦,森脇 健司
    • Organizer
      日本機械学会東北支部第49回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-07-20   Modified: 2023-01-30  

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