Investigation of Gripping Mechanism of Protrusions by FEM-MPS Coupled Simulation

• Project/Area Number: 24K07294
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
• Research Institution: Meisei University
• Principal Investigator: 高 三徳 明星大学, 理工学部, 教授 (00337271)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 亀井 延明 明星大学, 理工学部, 教授 (20233968)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 微細突起物 / 軟滑物体 / グリップ機構 / FEM-MPS連成シミュレーション / グリップ・ソフト

Outline of Research at the Start

本研究では、まず、スパッタエッチングによって作製した微細突起物試料が、表面に油膜・水膜のある軟らかくて滑りやすい物体（軟滑物体）を確実にグリップできることを実験により明らかにする。つぎに、大変形有限要素法(FEM)・粒子法(MPS)連成ソフトに独自開発の突起物モデル生成ソフトを組込んでグリップ挙動をシミュレーションし、その結果を実験結果と比較することにより軟滑物体のグリップ機構を解明する。最後に、実験結果とシミュレーション結果をデータベース化し、設計技術者が目的に応じて最適な突起物形状を選定できる「グリップ・ソフト」を開発する。