| 研究概要 |
1.流体を含む多孔質弾性体の熱応力の基礎理論の確立(1)流体を含む多孔質弾性体の力学を熱応力を含むように拡張するに当たり,ライスとクレアリ-の現象論的理論の拡張による方法と連続体熱力学に基づくミックスチャ-理論の適用による方法の比較検討を行い,前者の優位性を確認した。(2)ライスとクレアリ-の理論の拡張により,流体の流れによる熱の移送をも考慮に入れた「流体を含む多孔質弾性体の熱応力の基礎理論」を提案した。(3)種々の実際の材料(多孔質金属,セラミックス,岩石等)の既存の物性定数を用いて,それぞれの材料に対し有効な基礎式の簡略化を検討した。また,簡単な一次元問題の解析により,簡略化理論式の検討と提案を行った。
2.流体を含む多孔質弾性体の基礎式の応用(1)流体で飽和した多孔質中空弾性円筒壁中の熱応力を理論解析し,主にこの熱応力に対する空隙流体の流れによる熱の移送の影響を明らかにした。(2)中空円筒モデルにより,多孔質材による能動的冷却と熱応力の緩和軽減についての解析を行い,円筒壁内の最高温度を低く押さえ,周方向応力の引張りの最大値を極力小さくし,なおかつ過大な圧縮応力を避けるためには,外部からの流体のわずかな加圧・圧入は有効であることを示した。
3.水で飽和した多孔質ガラスビ-ズ焼結体中の応力波の位相速度の測定を超音波パルス法により行い,第二圧縮波の検出に成功するとともに,第一圧縮波とせん断波の位相速度は,2つのセルフコンシステントモデルで有効弾性係数を評価した理論値の間にくることを示した。
4.円形粒子のランダム充填のシミュレ-ションと有限要素法による粒子ペアの3自由度バネ定数の計算を統合して,3自由度バネのランダムネットワ-クの応答解析を行うことにより,円形粒子焼結体の有効弾性係数を求める方法を確立した。
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