2009 Fiscal Year Annual Research Report
ナノメカニックスの新展開-ナノ領域における古典連続体力学適用の下限界の存在-
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21360051
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
古口 日出男 Nagaoka University of Technology, 工学部, 教授 (90143693)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉橋 貴彦 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (00467945)
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| Keywords | 連続体力学 / ナノメカニックス / 表面応力 / 特異応力場 / 異方性弾性論 / デジタル画像相関法 / 界面 / ひずみ計測 |
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| Research Abstract |
本研究は,三次元接合体端部のナノ領域の応力特異場に着目して,古典連続体力学の適用限界と表面応力の特異応力場への影響を明らかにし,ナノメカニックス連続体力学の適用範囲を明らかにしようとするものである.
1.初年度の研究計画の通り,微小領域のひずみ分布を計測するための実験装置を試作した.単結晶のSiと接着材の微小接合体を作製し,接合体に曲げ変形を加えて接合端部のナノ領域における変位分布を走査プローブ顕微鏡を用いて測定し,デジタル相関法でひずみ分布を調べた.その結果,試験片にエッジの加工精度をさらに向上する必要があることがわかった.よりマクロレベルのひずみ分布を計測する必要もあると考えられる.そのため,サブマイクロレベルの変位をレーザー変位計と超精密x-yテーブルを用いた装置で計測装置を購入した.今後,試験片全体と微小領域の変位分布を計測する.
2.異方性材料の接合体の端部表面のひずみを測定することから,三次元異方性接合体の特異応力場を解析できるように,解析に用いている境界要素法の基本解の導出を行った.今後,基本解を境界要素法プログラムへの移植を行う.
3.表面応力を考慮した接合体端部の理論解を導出した.今後,表面応力を考慮した接合体界面端における特異応力場の解を求める.この解析によりナノスケール接合体の特異応力場の特性を調べる.
4.ナノスケール接合体における接合界面における界面応力および界面弾性係数を分子動力学法により求める方法を考えた.今後,具体的にその値を求める.今後,原子弾性係数の統計的平均で導出する方法も併せて検討する.
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