2013 Fiscal Year Annual Research Report
剛・柔の効果的組合せにより高靭性・応力集中低減を実現する革新的海洋構造技術の開発
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24686096
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 太裕 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00344482)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 構造力学 |
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| Research Abstract |
本研究は、海洋構造物、社会基盤構造物等に広く用いられる既存の構造材料、複合構造の概念を大きく覆す、「剛・柔材料を効果的に組み合わせることにより高靭性・応力集中の低減を容易に実現可能な、ナノテクの知見を応用した新しい発想に基づく構造システム」の研究開発を目的とするものである。平成２５年度に得られた研究成果を以下に列挙する。
（１）平成２４年度に構築した構造解析モデルを用いて、カーボンナノチューブの静水圧荷重および純曲げ作用時に生じる特異な幾何形状について詳細な検討を行った。解析では連続体モデルに加え分子動力学解析も並行して行い、座屈後挙動の詳細評価を可能とするとことで、外圧印加による特異変形が引き起こす導電性等諸特性の変化について検討を実施する道筋を構築した。
（２）高靱性パイプとして期待されるパイプインパイプの曲げ挙動について、解析的にその有用性を実証した。
（３）ナノチューブ等線状構造物を他媒体に埋め込んだ際に生じうる螺旋座屈のメカニズムについて、構造力学的観点から検証を行い、単純なモデルではあるが挙動を記述する構造解析モデルを構築し、特異な座屈現象の基礎的理解を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度に引き続き着実に研究を推進し、複数の海外学術雑誌への掲載に至るなど、順調に進展したといえる。特に分子動力学解析については当初の予定以上の進展がみられたと考えている。
また本年度は本研究に関連する英文単行本の出版、および二重管構造の国内特許登録などの成果も挙げることができた。
これらの点から上記自己評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である平成２６年度はこれまでの研究の集大成として、ナノチューブの幾何形状変化と電気的諸特性変化を評価することを主眼に研究を実施する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究の効率化により、予定額より少額で本年度の研究を遂行することができたため。
最終年度にこれまでの研究成果を積極的に外部に公表するための費用として使用する。
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