Active control of crack propagation

• Project/Area Number: 25K07123
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 12040:Applied mathematics and statistics-related
• Research Institution: Musashino University
• Principal Investigator: 高石 武史 武蔵野大学, 工学部, 教授 (00268666)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: き裂進展 / 制御 / 最適化

Outline of Research at the Start

本研究では、き裂進展を意図的に制御するための手法を確立するために、フェーズフィールドき裂進展/破壊数理モデルとき裂形状の最適化を組み合わせたエネルギーモデルを構築し、数値シミュレーションによって再現できるか検証する。
最初にき裂進展を制御するための条件を見出した後、き裂進展制御をエネルギーモデルとして扱うための評価関数を試作し、その性質を調べる。その後、得られた評価関数によって実際にき裂進展制御が可能か、数値シミュレーションを用いて検証する。主としてき裂面を開口するような変位を与えるモード I き裂進展に注目し、エネルギーモデルの評価関数は Mumford-Shah 汎関数をベースに検討する。