2012 Fiscal Year Annual Research Report
高エネルギー吸収性を有する超軽量ポーラス金属の高機能化に関する研究
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22560114
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
吉村 英徳 香川大学, 工学部, 准教授 (30314412)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | ポーラス金属 / 超軽量構造材料 / 中空金属球成形体 / 機械特性評価 |
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| Research Abstract |
小径管からの型バルジ加工によって多数の中空球列に成形された串団子状中空構造体について，H25年度前半の検討課題として，低融点金属のブレージングによる固化成形を行い，その構造体の積層間隔および交差角，配置のずれを変更した成形体を作製した．まず，2次元的に垂直に交差するように並べ，それを積層した成形体にて構造体の半径方向と軸方向圧縮を行った．半径方向では，良好な一定（プラトー）応力領域が現れるが，プラトー応力が徐々に増加する傾向が見られるのに対し，軸方向圧縮では，各球の周期的な圧縮になるため完全な一定応力となるが，軸方向の抵抗が大きく，衝撃吸収としては人体に致命的な大きさの振幅が見られた．そのため，これらの中間的な性能が現れるかを45°傾けた成形体を作製して圧縮したが，構造体同士がねじりによる剥離の影響が大きく，成形体を維持できないことが分かった．
後半の検討課題である傾斜機能性材料も作製し，低抵抗から高抵抗へと変化するのが見られた．ただし，各密度層が厚くなければプラトーが徐々に増加する傾向が強く，段階的なプラトーにするには層の厚みを検討する必要があることがわかった．
また，全体的な検討課題として，自動車のモデルフレーム部材としての厚肉矩形パイプと同等の重さを持つ肉厚t=0.1～0.2mm矩形パイプによる外套材の試験も行った．圧縮･曲げともに，この外套材薄さであれば影響はなく，変形に要する荷重はモデル部材よりも大きく，衝撃吸収性が高いことが証明できた．
さらに，計画外の検討として，重量構造物の下に敷く荷重分散板についての検討も行った．同じ厚みの鉄板と本成形体の上面中央に荷重をかけ，底面に感圧紙を敷いて分散効果について確認した．ポーラス材で厚みがあるため，圧力負荷される面積が増加し，最大値も小さくなることから，分散板への適用の可能性があることもあきらかとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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