2014 Fiscal Year Annual Research Report
幾何処理による曲面曲率コントロールとそのＩｓｏｇｅｏｍｅｔｒｉｃ解析への応用
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24360060
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
前川 卓 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70361863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澁谷 忠弘 横浜国立大学, 安心・安全の科学研究教育センター, 准教授 (10332644)
松井 和己 横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 准教授 (00377110)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 反復幾何処理 / 曲率制御 / isogeometric解析 / コルゲート管 / 衝撃緩衝装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に開発したNURBS Solidを入力とするIsogemetric解析(IGA)ソフトを用いて, 薄肉波形円筒の波形曲線の波長と振幅を一定に保ち山と谷における曲率をパラメータとした圧縮試験のシミュレーションを実施し，曲率をパラメータとした薄肉波形円筒のばね定数を求めた。この解析により、山と谷の曲率の大きさと円筒の圧縮に関するばね定数は二次曲線に沿って増加する事が分かった。
また、Digital Image Correlation (画像相関法)に基づく動画による３次元形状復元システムを用いて、薄肉波型円筒の波形曲線の波形曲線の山と谷における曲率をパラメータとして実際の圧縮試験を実施した。尚、試験用の波形管はヤング率71 GPa、ポアソン比0.33のアルミニュームA5056の丸棒から、高さ94mm、 平均外径36 mm、厚さ2 mmの物をCNC旋盤により削り出して作成した。 具体的には4台のカメラから薄肉波型円筒の表面の変形の様子を同期撮影し、薄肉波型円筒表面に描かれた変形前後のランダムパターンから画像相関法を用いて円筒表面の移動量（変位）を求めることによりメッシュモデルとして三次元形状を復元するとともに円筒軸方向歪分布を求めた。このことにより、波形曲線の山と谷における曲率が大きいほど反力が大きく応力が狭い範囲で集中し、折りたたみ効果が大きくなることが明らかになった。さらに、荷重-変位曲線の曲線下の面積を積分することにより、波形管の吸収エネルギーを求めた結果、曲率がエネルギーを吸収する緩衝材等を設計する上で重要なパラメータとなることが判明した。
この他、前年度までに開発した曲率を考慮したNURBS曲線による熱伝導解析にT-spline曲線も適用できるよう検討した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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