| Research Abstract |
本研究は,複合材料など多種多様な不均質材料のうち,将来超軽量構造物やインプラントバイオコロニーなど種々の応用が期待できる多孔質材料について,ミクロなばらつきがマクロな特性に及ぼす影響を推定する手法の確立と提案手法の妥当性検証を目的としている.特に,比較的低コストで自由度の高い形状を作成可能な,光造形装置を用いた多孔質材料の作製を行い,特性評価を行う方法の開発を行う.
本年度は,昨年度高精度化した光造形装置を用い,二次元空孔分布を有する多孔質試験片を作製する手順を確立し,造形を行うと共に造形精度の測定を行った.特に,空孔形状のばらつき特性を測定した.
また,これまで複合材料を例として開発を行ってきた確率均質化手法について,モンテカルロシミュレーション及び摂動法を用い,二次元多孔質材料の空孔形状や空孔分布がばらつく場合について材料全体の特性のばらつきを解析した.本解析により,一般に用いられているランダムな空孔を有する多孔質材料のばらつき特性を明らかにすると共に,本研究課題において提案する高精度化した光造形装置を用い作製した二次元多孔質材料について,実際に観察される造形のばらつきの改善指針を得るための検討を行った.
解析結果より,光造形装置により作成した規則的空孔配置を有する多孔質材料において,満たすべき造形精度が明らかとなった.本解析手法は,同様の二次元多孔質材料のみならず,三次元多孔質材料,複合材料などの不均質材料にも適用でき,先進不均質材料の微視的構造設計指針の確立に貢献できる.
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