2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elastic properties of metallic materials made by additive manufacturing
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16H04236
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
垂水 竜一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30362643)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 金属構造体 / 弾性特性 / 超音波共鳴法 / 共鳴振動 / マイクロポーラー弾性理論 / サイズ効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年のAM技術の急速な発展に伴って，複雑な三次元形状を持つ新しい構造用金属材料の作成が可能となりつつある．このような金属構造体は，従来のバルク状金属材料と比べて大幅な比強度の向上が期待されることから，高付加価値を有する新材料としての利用が期待されている．ところがその力学特性，とりわけ弾性特性の評価方法は確立されておらず，金属構造体の実用化を進める上で大きな障壁となっている．そこで本研究では，このような金属構造体の持つ複雑な弾性特性を完全に決定するための超音波計測の基礎技術と，その解析のための基礎理論の構築を目的に研究を進めてきた．本研究の推進により得られた具体的な研究実績は次の通りである：(i)金属積層造形法を用いた様々な内部周期構造を持つ三次元金属構造体の作成，(ii)超音波共鳴法による金属構造体の共鳴周波数計測，(iii)有限要素法解析による金属構造体の共鳴周波数の逆解析と弾性定数の推定，(iv)マイクロポーラー弾性理論による周期構造体の共鳴周波数解析， (v)マイクロポーラー弾性理論による周期構造体の曲げ変形のサイズ依存性解析，(vi)非線形弾性論に基づく曲面構造の構成論．これらの研究実績のうち，(i)～(v)は当初の研究目標として取り上げた項目に相当しており，本研究は概ね計画通りに達成できたと言うことができる．一方，(vi)は当初計画にはなかった研究内容であるが，本研究は円滑に進行して当初予定していた研究期間に余裕が出たことから，本研究の延長線上に位置する発展的な研究課題として実施したものである．内容としては，AM技術の応用として三次元曲面構造を考えた場合の基盤理論の構築を行ったものでり，本研究の遂行から生まれた新しい研究のシーズと位置付けることができる．
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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