2022 Fiscal Year Annual Research Report
植物との力学的アナロジーに学ぶ巨大建築構造システム設計
| Project Area | Elucidation of the strategies of mechanical optimization in plants toward the establishment of the bases for sustainable structure system |
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| Project/Area Number |
18H05486
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
川口 健一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40234041)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
張 天昊 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (90845728)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 植物構造オプト / 呑み込み現象 / 癒合 / 自己修復 / 樹木 / 建築構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユーカリの幹にカッターで切り込み傷をつけて、オーキシンを塗布した試験体としない試験体の自己治癒の状況を比較観察する実験を行った。着目部分を切り出した試験体に対して、MRIと電子顕微鏡を用いて自己修復の状況を観察した。その結果、形成層を超えた深部の傷は修復されていないことが分かった。オーキシンの塗布はその直下が肥大するという変化が観察され、一定の効果が確認された。また形成層の傷は容易に修復する訳ではなく、その傷の形状を保ったまま、放射方向へ拡大していく傾向も確認された。
中央区の街路樹（プラタナス）を対象に約180個体に対してガードパイプの呑み込みの有無を調査した。さらに飲み込みの段階を5段階に分け、これらを比較することで、呑み込み現象の進展過程を考察した。また、プラタナス街路樹とガードパイプの双方に無線式3軸加速度計を設置し、常時微振動に対する応答を計測した。その結果、呑み込みの有無によって、樹木側の振動性状には大きな変化がないが、ガードパイプ側には明らかな変化があることが分かった。すなわち、常時微振動程度の範囲においては、呑み込みを行うことによって樹木側の力学性状は大きく変わることはないが、一方である程度の相互作用があることも分かった。
ユーカリにステンレス製のバンドをはめて飲み込みを期待する実験を行った結果は、バンドの拘束によって、著しく成長が阻害される場合と、ステンレスバンドを積極的に飲み込む場合、さらには肥大化によってステンレスバンドを引っ張り切ってしまう試験体があることが分かった。呑み込み込む場合も成長が阻害され、なかなか完全に飲み込む状態には至っていない。ステンレスバンドを引きちぎるために必要な引っ張り力は今後測定する予定である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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