Mechanism of dynamic viscoelasticity in composite polymer materials

• Project/Area Number: 25K01187
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 松原 真己 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(テニュアトラック) (40736427)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 俊哉 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00909294) ; 小林 正和 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20378243)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2026: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000); Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 動的粘弾性 / 高分子材料 / X-ray CT / 数値シミュレーション

Outline of Research at the Start

本研究では大型放射光施設SPring-8を活用した動的X線イメージング技術とCT画像に基づく数値シミュレーションを用いた革新的な実験・計算一体化技術を開発し，高分子複合材料の動的粘弾性の制御因子の特定を目指す．このためには材料内部の動的な力学現象である応力，ひずみの可視化が必要であり，これを可能とする動的X線イメージング技術を開発する．さらに，得られたCT画像から有限要素モデルを構築することによって動的粘弾性の発現に関わるエネルギー散逸過程を緻密に定量化する．これにより，高分子複合材料の動的粘弾性（レオロジー）の学理を革新し，試作レスの材料開発プロセスと新材料開発にむけた基盤を創造する．