2008 Fiscal Year Annual Research Report
超音波診断の精度向上を目的とした予荷重を受ける積層複合材料の三次元波動解析
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19560075
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
WIJEYEWICK RemaA Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (10323776)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸本 喜久雄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30111652)
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| Keywords | 積層材料 / プレストレス / 波動伝播 / 分散曲線 / 圧縮性 / 減衰率 / 圧電性 |
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| Research Abstract |
I. 本研究では不完全な結合状態にあるプレストレスを受けた圧縮性弾性層状対称複合材料を対象として,その複合材料中の調和波の伝播特性について検討した.低波数限界では,完全固定と不完全固定の境界面のケースで初期モードのみ有限な位相速度が存在し,その他の高次モードでは無限の位相速度を持っていることを示した.一方,完全すべりの境界面を持つケースの低波数限界では初期モードと第2次モードの両方に有限な位相速度が存在する.さらに,低波数領域で無限の位相速度を持っている高次モードに関してカットオフ振動数を計算する式が求められ,高波数限界では初期モードと高次モードの位相速度が表面波あるいは境界面波の位相速度か複合材料の限界位相速度になる傾向があることが示された.圧縮性の二変数のneo-Hookean材料とVarga材料に関して,計算結果を与えた.
II. 本研究では完全な結合状態にあるプレストレスを受けた2つの材料からなる圧縮性弾性積層材料を対象として,その積層材料中の調和波の伝播特性について検討した.計算例として,二変数の圧縮性neo-Hookean材料あるいはVarga材料を仮定して,計算結果を与えた.
III. 予荷重を受けた圧縮性弾性媒体における可動性円柱剛体介在物による平面SH波の分散について研究した.増分境界値問題を解析するために複素関数法を用いた.数値計算例にはVarga材料を仮定した.予荷重による引き伸ばしの程度と介在物の密度を変え,動的応力集中係数と分散エネルギーの強度を調べた.
関連して、以下の研究が行われた。
(a)拘束境界を持つプレストレスを受けた圧縮性弾性層における波動伝播
(b)膜のcarrier waveとthickness waveの重ね合わせ時の対称弾性積層材料中の伸長波と屈曲波の伝播
(c)境界条件としてトラクションフリーを持ち,プレストレスを受けるサイドイッチ複合材料中の応力減衰効果
(d)2種類の電気的境界条件を持つトラクションフリーの横等方性圧電性薄板材料のSaint-Venant end effect
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