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多角形要素からなる平面と空間の幾何学的充填構造に基づく軽量・機能コア構造の開発

Research Project

Project/Area Number 07J05987
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

斉藤 一哉  Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsModeling / Structural Design / Product Design / Octet-truss / Honeycomb core / Structural Analysis / Finite Element Method / Composite material / Product Desien / Honevcomb core
Research Abstract

多角形から構成される平面/空間の幾何学図形に基づき,申請者はこれまで様々なコア構造を創製してきた.平成21年度前半はオクテット・トラス型コアパネル,「ダイアコア」の音響,振動特性に関して研究を行った.
振動特性に関しては,鋼板からプレス加工により試作パネルを製作し,自由支持条件下でインパクトハンマーを用いた加振実験を行い,基本的な振動特性を明らかにした.また有限要素法による固有値解析を行い,板厚,パネル厚,セルサイズと固有振動数との関係を明らかにした.また音響特性に関しては木製の遮音箱を製作し,PET製ダイアコアパネルの遮音試験を行い,基本的な遮音特性を明らかにした.パネルと同じ材質の平板及び間に空気を挟んだ二重壁に対しても同様の試験を行い,ダイアコアパネルの試験で得られた値と比較した.
21年度後半は,周期的な切り抜き,スリットを導入した平板から折り曲げのみによって製作される軽量コアパネルに関して,先進複合材料を用いた新しいモデルの創製を行った.まず,カーボン/エポキシ複合材シートにおいて,折線部のみシリコンを含浸させることによって折り曲げ可能なCFRPシートを製作する手法を研究した.またエポキシ含浸時に紙製のマスクを用いることで,自由な折パターンを描く手法を開発した.この手法により折紙のような複雑な折線パターンをCFRP上で実現することが可能となった.上記手法を応用することで,シリコンによってグリッド状の折線を導入したCFRPシートに周期的な短形の切り抜きをいれ,立体化することによってCFRPコアパネルを製作した.また,アルミ合金製の型を製作することによりコルゲート状のCFRPを製作し,周期的に切抜きを入れジグザグに折り曲げることで製作される新しいCFRP製の折紙ハニカムコアを創製した.さらにシリコンによって折線パターンを変化させることで,曲面,テーパー型等の様々な形状を持つCFRPハニカムを製作した.

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] トラスコアパネルの振動特性に関する研究2010

    • Author(s)
      田中聡, 斉藤一哉, 森村浩明, 萩原一郎
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 A編 (In Press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新しく開発した軽量コアパネルの曲げ剛性の評価2009

    • Author(s)
      斉藤一哉, 野島武敏, 萩原一郎
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 A編 75巻750号

      Pages: 259-266

    • NAID

      110007114463

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新しく開発した軽量コアパネルの幾何学的パターンと成型性の関係2009

    • Author(s)
      斉藤一哉, 武田晃太. 戸倉直, 萩原一郎
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 A編 75巻751号

      Pages: 381-387

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新しく開発した軽量コアパネルの幾何学的パターンと機械的特性の関係2008

    • Author(s)
      斉藤一哉, 野島武敏, 萩原一郎
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 A編 74巻748号

      Pages: 96-102

    • NAID

      110007008584

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 平面/空)間充填形に基づく新しい軽量高剛性コアパネルのモデル化2007

    • Author(s)
      斉藤 一哉, 野島 武敏
    • Journal Title

      日本機械学会論文集SeriesA Vol.73,No.735

      Pages: 102-108

    • NAID

      110006453492

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Light-Weight Rigid Core Panels2007

    • Author(s)
      Kazuya SAITO, Taketoshi NOJIMA
    • Journal Title

      Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, JSME Vol.1,No.9(インターネット版)

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 折紙による機能構造と3次元構造のモデル化2007

    • Author(s)
      野島 武敏, 杉山 文子, 斉藤 一哉
    • Journal Title

      プラスチック成形加工学会誌「成型加工」 第19巻第6号

      Pages: 328-333

    • NAID

      10023957637

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 平面/空間充填形に基づく軽量コアパネルの剛性2009

    • Author(s)
      斉藤一哉, 野島武敏, 萩原一郎
    • Organizer
      日本応用数理学会2009年度年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2009-09-29
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] トラスコアパネルの放射音特性に関する研究2009

    • Author(s)
      萩原仁, 森村浩明, 斉藤一哉, 萩原一郎
    • Organizer
      日本応用数理学会2009年度年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2009-09-29
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しく開発したコアパネルの遮音特性の検討2009

    • Author(s)
      ケマリポラキ, 趙希禄, 斉藤一哉, 萩原一郎
    • Organizer
      日本応用数理学会2009年度年会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2009-09-29
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 空間充填形の折紙モデルに基づく新しい軽量コアパネルの特性検討2009

    • Author(s)
      斉藤一哉, 野島武敏, 萩原一郎
    • Organizer
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-08-04
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] トラスコアパネルの騒音振動に関する検討2009

    • Author(s)
      田中聡, 斉藤一哉, 森村浩明, 萩原一郎
    • Organizer
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-08-04
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しく開発した新しく開発した軽量コアパネルの幾何学的パターンとその機械的特性2008

    • Author(s)
      斉藤一哉, 野島武敏, 萩原一郎
    • Organizer
      日本機械学会 第21回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Year and Date
      2008-11-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] トラスコアパネルのプレス成形解析と成形後の強度特性2008

    • Author(s)
      武田晃太, 斉藤一哉, 戸倉直, 萩原一郎
    • Organizer
      日本機械学会 第21回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Year and Date
      2008-11-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis to acoustic characteristic of Newly developed Core panels Based on Geometric Plane Tilings and Space Fillings2008

    • Author(s)
      Kazuya SAITO, Taketoshi NOJIMA, Hiroaki Morimura, Ichiro HAGIWARA,
    • Organizer
      International Conference on Noise and Vibration Engineering
    • Place of Presentation
      Leuven, Belgium,
    • Year and Date
      2008-09-05
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] トラスコアパネルの幾何学的パターンと機械的特性の関係2008

    • Author(s)
      斉藤一哉, 野島武敏, 萩原一郎
    • Organizer
      日本機会学会 機械力学・計測制御部門講演会「折紙・マイクロ・スマート構造」
    • Place of Presentation
      慶応大学
    • Year and Date
      2008-09-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanical Property of Devised Light-Weight Core Panels2007

    • Author(s)
      Kazuya SAITO
    • Organizer
      APCOM′07-EPMESC 11
    • Place of Presentation
      Kyoto,Japan
    • Year and Date
      2007-12-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しく開発したコアパネルの機械的性質の評価2007

    • Author(s)
      斉藤 一哉
    • Organizer
      日本機会学会機械力学・計測制御部門講演会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2007-09-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しく開発した軽量コアパネルの剛性と機能性2007

    • Author(s)
      斉藤 一哉
    • Organizer
      日本応用数理学会2007年度年会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しく開発した軽量高剛性コアパネルの機械的特性2007

    • Author(s)
      斉藤 一哉
    • Organizer
      日本航空宇宙学会・日本機会学会共催第48回構造強度に関する講演会
    • Place of Presentation
      コラッセ福島
    • Year and Date
      2007-07-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2024-03-26  

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