| Project/Area Number |
22K18284
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
Okumura Dai 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70362283)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永島 壮 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80800317)
松原 成志朗 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (40823638)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
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| Keywords | 固体力学 / 材料力学 / 分岐座屈 / ゲル / 高分子合成 / 不安定変形 / パターン変態 / 形態制御 / 表面形態制御 / 表面不安定 / ソフトマテリアル |
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| Outline of Research at the Start |
以下のように研究項目①～④を設定し研究目的を遂行する．
研究項目① 摂動解析の動的非線形化による孤立クリースの基礎的解析
研究項目② クリース解析におけるメッシュ依存性の制御方法の解析基盤構築
研究項目③ プレパターンを用いた3次元凸凹パターン変態の評価・観察手法構築
研究項目④ 凸凹パターン変態の全貌解明と検証実験
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| Outline of Final Research Achievements |
This research focuses on elucidating the mechanism of surface pattern transformations induced by dynamic nonlinear perturbation analysis. The obtained results can be summarized as follows: 1. Clarification of the mechanism of wrinkle-crease transformation. 2. Influence of surface tension on wrinkle-crease transformation. 3. Analysis of influential factors in wrinkle-crease transformation using the I2 strain invariant and the Gent-Gent model. 4. Analysis of influential factors in wrinkle-fold transformation driven by droplets on a bilayer surface. 5. Influence of fiber structures embedded in the substrate of bilayer systems on pattern transformations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
表面不安定はハードマテリアルにとっては回避事項であるが、ソフトマテリアルにとっては高性能な機能性の発現と関わっている。本研究では、これまで発生機構が明らかではなかった尖り点を有するクリースという表面不安定に対して摂動解析を動的非線形化することによってリンクルと呼ばれる既知の表面不安定現象からの繋がりを明らかにした。リンクルとクリースの間の変形経路が明らかになったことで、今後、クリースを制御するための研究や工学応用が新しく発展することが期待される。
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