革新的亀裂伝播制御を実現する脆性亀裂アレスト設計戦略

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H00242
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 柴沼 一樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30611826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 克幸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (10235939) ; 三目 直登 筑波大学, システム情報系, 助教 (10808083) ; 森田 直樹 筑波大学, システム情報系, 助教 (20789010) ; 川畑 友弥 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50746815)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31

Summary of the Research Project

船体構造などの大型鋼構造体では、脆性亀裂の伝播を制御し安全に停止（アレスト）させて大規模損傷を防ぐ安全設計が必要である。本研究では、応募者らが構築した亀裂の伝播・アレスト現象を再現する局所物理モデルを、構造解析・材料同定および最適設計技術と統合的に組み合わせることにより、材料因子のみならず構造因子を加味したアレスト性能の最大化設計システムを構築する。さらにその妥当性と有効性を実験により実証する。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

材料的因子のみに注目した従来の脆性亀裂アレスト設計に、継手における不連続部などの構造因子を加味するとともに、最適設計手法を組み合わせて、構造体全体としてのアレスト性能の最大化を可能にする点に学術的新規性を有する。研究成果は、船舶のような大型鋼構造体のみならず、他の材料や構造にも応用が期待される。