Advanced Analytical Methods for Mechanical Systems Involving Contact Behavior and Plastic Deformation

• Project/Area Number: 25K07637
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Aoyama Gakuin University
• Principal Investigator: 菅原 佳城 青山学院大学, 理工学部, 教授 (10422320)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 真和 追手門学院大学, 理工学部, 講師 (40845640) ; 北澤 勇気 青山学院大学, 理工学部, 助手 (01020099)
• 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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 塑性変形 / 接触 / 線形相補性問題 / 定式化 / マルチボディダイナミクス

Outline of Research at the Start

近年発展の目覚ましいドローンや空飛ぶ車等の緊急時の着陸や墜落時には大きな衝撃が発生し得る．大きな衝撃が発生する運動では，発泡金属などの材料は衝撃吸収の有力な手段であるが，衝撃発生時において接触挙動と塑性変形が相互に作用することで，予測困難な跳ね返りや転がりが発生し，衝撃緩和の対象のみならず，周辺環境へのさらなるダメージリスクも存在する．本研究では，衝撃吸収や墜落時の挙動への要求に加え，軽量化などの要求にも対応できるような発泡材料の最適化手法への展開を見据えて，接触挙動と塑性変形が相互作用するシステムに対する計算負荷の低い定式化手法の確立を行う．