Coarse-grained computational solid mechanics for mechanical metamaterials drived by micro-rotational instabilities incorporated with pre-stress fields

Research Project

Project/Area Number	20H02030
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	中谷彰宏大阪大学, 工学研究科, 教授 (50252606)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000) Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2020: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords	変形体力学 / 計算力学 / 不安定性理論 / マルチスケール理論 / メタマテリアル
Outline of Research at the Start	微細な内部構造を有する材料システムの中で、予応力場と微視回転型不安定機構を内在する力学的メタマテリアルのミクロ現象とマクロ特性の関係を記述する粗視化計算力学解析法の定式化とその実証を行うことを目的とします。特に、付加製造技術による造形プロセスを念頭に、その機構設計だけでなく、造形中に力学環境を変化させることによって応力場を織り込んだ予応力設計法を新たに発明し、力学的不均一性と幾何学的なミクロ運動の束縛の両面から研究を行い、メタマテリアル創製のための計算機援用工学技術の礎を築きます。特性や機能を発現する微細構造を設計する手法にブレークスルーをもたらすことを目指してメカニズムを探究します。