2011 Fiscal Year Annual Research Report
熱的環境下でのマルチフェロイクス材料からなる知的複合材料の解析的手法の構築
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20560082
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
大多尾 義弘 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (10275274)
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| Keywords | 材料力学 / 熱応力 / マルチフェロイクス材料 / 知的複合材料 / 理論解析 |
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| Research Abstract |
1.傾斜機能材料の解析
区分的べき乗関数の不均質特性を有する傾斜機能中空円板および傾斜機能中実円板の内外表面から一様な温度を有する媒体により加熱され、さらに上下両表面から熱伝達によって冷却される場合の非定常熱弾性問題を平面応力問題として解析した。得られた厳密解を用いて,数値計算を行った。
2.傾斜機能材料の熱応力緩和のための最適組成分布の解析
解析モデルとして、区分的指数関数の不均質特性を有する傾斜機能帯板の上下両表面が幅方向に非一様に加熱される場合の非定常熱弾性問題を想定した。両端面が単純支持された傾斜機能帯板を平面応力問題として解析した。得られた厳密解を用い、熱応力と強度の比を最小にする最適な組成分布を遺伝的アルゴリズムにより求めた。
3.傾斜機能マルチフェロイクス材料の非定常圧電磁熱弾性解析
圧電材料と磁歪材料をベースにしたマルチフェロイクス材料からなり、半径方向に不均質特性を有する傾斜機能中空球を考え、内外表面から一様な温度を有する媒体により加熱された場合の非定常圧電磁熱弾性問題を積層モデルにより解析した。得られた解析解を用いて数値計算を行い、不均質特性の影響を調べた。また、圧電材料表面に与えた電位による熱応力緩和効果を調べた。なお圧電材料および磁歪材料をLinear Magneto-electro-thermoelastic Materialと考え、熱弾性場、電場および磁場の連成を考慮して解析した。
4-傾斜機能マルチフェロイクス材料の熱応力緩和のための組成最適化
圧電材料と磁歪材料をベースにしたマルチフェロイクス材料からなり、厚さ方向に不均質特性を有する傾斜機能帯板の表面から幅方向に不均一な加熱を受ける場合の非定常圧電磁熱弾性問題を積層モデルにより解析する。得られた解析解を用いて数値計算を行い、熱応力と強度の比を最小にする最適な組成分布を非線形計画法により求めた。
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