| Project/Area Number |
19K24355
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
1001:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology (2024)
Waseda University (2019) |
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Principal Investigator |
倉石 孝 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80846379)
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| Project Period (FY) |
2024-02-06 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | タイヤ / 流体構造連成解析 / ハイドロプレーニング現象 / T-spline |
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| Outline of Research at the Start |
自動車は、水膜のある路面を走行するとハイドロプレーニング現象が生じ、制動力を失う危険がある。ハイドロプレーニング現象は、タイヤと路面の接触によって行き場を失った流体が強い力を発生することでタイヤを浮上させ、接触を失うことで 制動力がなくなると考えられる。この排水性能は実験により評価すること自体は困難ではないものの、現象自身を観測したり、定量的に測定したりすることは大変困難である。そこで、本研究ではタイヤと路面の接触によって生じる流体構造連成問題においてハイドロプレーニングを含む多相流れを精度良く再現可能な数値解析手法の構築を目的とし,その手法による本現象の詳細な解明およびその定量評価を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度の研究成果は大きく分けて２つある。
１つ目は、シェル要素および異方性を取り入れた構造解析手法の構築である。研究対象であるタイヤの内部構造には、カーカスやスチールベルトといった薄肉の部材が存在し、これらは細いコードによって特定の方向に対して補強している。このようにタイヤの内部構造はシェル要素・異方性・複数部材があり、この構造解析問題は複雑であると言える。このような問題に対してタイヤが接地した際の構造解析を実現させている。
２つ目は、構造解析におけるT-splineの導入である。シェル上に存在しているC0の箇所はすなわち連続性が欠ける箇所を表しており、シェルの滑らかさが失われ、アイソジオメトリック解析の利点を活かしきれていない。そこで、NURBSのスーパーセットにあたるT-splineを用いることでシェル上の連続性を担保する。T-splineを用いることにより、非構造格子のような制御点の配列が可能になり、複雑形状においても連続性を維 持することが可能となる。しかし、T-spline の解析格子の生成は知識と経験が必要とされる もので、工業製品の解析において使われることはアイソジオメトリック解析が普及され始めている今でもそれほど多くはない。本研究においては、予めT-splineの解析格子を作成するのではなく、既存の解析格子から任意の場所においてT-splineの解析格子へと変換する技術を構築し適用させた。 この技術によってなめらかなシェルを実現することができた他に流体解析においても容易にT-splineを導入できるようになった。
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