| Project/Area Number |
22K14153
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Tateyama Kohei 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70837096)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | メカニカルメタマテリアル / 衝撃吸収 / セル構造体 / ひずみ速度 / 階層化 |
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| Outline of Research at the Start |
材料に幾何構造を付与し、特異な機械的特性を発現させたものを、メカニカルメタマテリアルと呼んでいる。その一種で、内部に多数の空孔（セル）を有するセル構造体は、セルの幾何学的制御のみでその機械的特性を変化可能である。本研究の目的は、自由自在な変形を可能とする階層的メカニカルメタマテリアルを創製することである。そのために、「規則構造」および「不規則構造」の両者をミクロとマクロに「階層的」に配置するといった発想から、従来は相容れなかった変形機構の共存を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
The aim of this study was to create a hierarchical metamaterial in which two types of deformation mechanisms coexist, based on the idea of arranging both ordered and irregular structures in a cellular structure hierarchically. Specifically, we attempted to control the macroscopic deformation of the cellular structure by adding artificial defects to the cellular structure. As a result of our investigation, we were able to suggest that it would be possible to arbitrarily control the deformation by adding artificial defects to an irregular cellular structure.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
セル構造体を用いて、自由自在な変形を可能とする階層的メカニカルメタマテリアルの創製について検討した。この際，セル構造体に人工的な欠陥を付与することでセル構造体のマクロな変形の制御を試みた。セル構造体に人工欠陥を付与することで、セル壁一つ一つのミクロな変形とセル構造体としてのマクロな変形をそれぞれ個別に制御できることが示唆された。セル構造体は相対密度やセル形状によって変形が支配されるため、構造のみの変化によって大きく特性を制御することは困難とされてきたが、本研究によって、不規則なセル構造体に対して人工欠陥を付与することで、任意に変形の制御が可能となることを示唆することができた。
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