Study of deformation mechanism and mechanical properties of bundle structures based on collaboration between condensed matter physics and mathematical morphology

• Project/Area Number: 23K25994
• Project/Area Number (Other): 23H01299 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: LEI XIAOWEN 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50726148)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 夏木 俊明 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10432171)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2023: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: バンドル / 格子欠陥 / 回位 / バンドル構造体 / 転位 / 変形機構

Outline of Research at the Start

複数の柱状素線で構成されるバンドル構造体は、様々な分野に幅広く応用され、構造のねじれ変形が力学特性と相関性がある。本研究では、格子欠陥の三次元自発変形を利用し、バンドル構造体の力学特性発現機能の解明を目指す。分子動力学を基礎とし、物性物理学と数理形態学の融合を駆使する上で、格子欠陥の幾何学的形態創出は機械的な駆動源となる微視内部構造を利用し、巨視的なバンドル構造体の力学特性を解明する。これにより、力学機構を基礎とした材料の新機能を設計することが可能となる。
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