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圧電材料からなる知的傾斜機能材料/複合材料の三次元非定常圧電熱弾性解析と最適設計

研究課題

研究課題/領域番号 11650096
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

大多尾 義弘  大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10275274)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード圧電熱弾性 / 圧電材料 / 知的材料 / 傾斜機能材料 / 複合材料 / 三次元問題 / 非定常 / 最適設計
研究概要

本研究では、圧電材料と耐熱構造材料を張り合わせた知的傾斜機能材料/複合材料の三次元非定常圧電熱弾性問題を熱弾性場と電磁場との連成を考慮して、理論的に取り扱った。まず、圧電効果を有する圧電材料と圧電効果を有しない傾斜機能材料/複合材料の解析手法がそれぞれ異なるため,別々に解析する。そして圧電材料が接着された知的傾斜機能材料/複合材料の解析はこれらの理論解を組み合わせて,拡張することにより可能となるため、以下の場合に分けて解析を行った。
・傾斜機能材料および異方性積層材料の非定常熱弾性解析
・圧電材料単体の非定常圧電熱弾性解析
・傾斜機能材料あるいは異方性積層材料と圧電材料を張り合わせた知的材料の非定常圧電熱弾性解析
解析モデルとして矩形板,帯板および円筒パネルを取り上げ,表面が非一様に加熱される場合の非定常圧電熱弾性問題の厳密解や円筒パネルについては一部近似解を導出した。また、数値計算を実行し、以下の点について定性的・定量的評価を行った。
1.熱弾性場と電磁場の連成効果の影響
2.温度変化、熱変形、熱応力(特に層間はく離の原因となる面外せん断応力や板厚方向の垂直応力)、電位、電束密度などの非定常挙動
3.表面電荷が熱変位、熱応力に及ぼす影響
4.円筒パネルにおける近似解の有効性
さらに、圧電材料と耐熱構造材料を張り合わせた知的傾斜機能材料/複合材料の非定常熱変形制御問題や圧電材料が接着された傾斜機能長方形板の熱応力緩和に関する最適化問題を取り扱った。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (72件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (72件)

  • [文献書誌] 大多尾義弘: "局部加熱を受けるクロスプライ積層長方形板の三次元非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 64. 1857-1865 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "局部加熱を受ける圧電長方形板の三次元非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 64. 2636-2644 (1998)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Thermal Stresses of Functionally Graded Rectangular Plate due to Partial Heating"Journal of Thermal Stresses. 22. 35-55 (1999)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "幅方向に非一様加熱を受けるアングルプライ積層帯板の非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 65. 2447-2455 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Piezothermoelasticity and Control of Thermal Displacement in Functionally Graded Rectangular Plate Associated with a Piezoelectric Plate"Proceedings of the Third International Congress on Thermal Stresses. 77-80 (1999)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスプライ積層板と圧電材料からなる長方形複合平板の三次元非定常圧電熱弾性問題"日本機械学会1999年度年次大会講演論文集. No.99-1, Vol.III. 143-144 (1999)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "等方性材料と圧電材料からなる二層複合長方形板の非一様加熱を受ける場合の非定常熱変形制御"日本機械学会第12回計算力学講演会講演論文集. No.99-5. 411-412 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-dimensional Transient Piezothermoelasticity for a Rectangular Composite Plate Composed of Cross-ply and Piezoelectric Laminae"International Journal of Engineering Science. 38. 47-71 (2000)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-dimensional Transient Piezothermoelasticity in Functionally Graded Rectangular Plate Bonded to a Piezoelectric Plate"International Journal of Solids and Structures. 37. 4377-4401 (2000)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスプライ積層材料と圧電材料からなる長方形複合平板の非定常熱変位制御"日本機械学会論文集A編. 66. 2163-2169 (2000)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "円周方向に非一様加熱を受けるクロスプライ積層円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会第13回計算力学講演会講演論文集. No.00-17. 263-264 (2000)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of Angle-Ply Laminated Strip due to Nonuniform Heat Supply in the Width Direction"JSME International Journal, Series A. 44. 222-230 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "円周方向に非一様加熱を受けるクロスプライ積層円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 67. 644-650 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "円周方向に非一様加熱を受ける圧電円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 67. 969-975 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of Transient Thermoelastic Displacement of a Two-layered Composite Plate Constructed of Isotropic Elastic and Piezoelectric Layers Due to Nonuniform Heating"Archive of Applied Mechanics. 71. 207-220 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of the Transient Thermoelastic Displacement of a Functionally Graded Rectangular Plate Bonded to a Piezoelectric Plate Due to Nonuniform Heating"Acta Mechanica. 148. 17-33 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスプライ積層円筒パネルの非定常熱弾性問題の近似解(円周方向に非一様加熱を受ける場合)"日本機械学会関西支部第76期定時総会講演会講演論文集. No.014-1. 6-7-6-8 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Two-Dimensional Transient Piezothermoelasticity of a Piezoelectric Cylindrical Panel"Proceedings of the Fourth International Congress on Thermal Stresses. 353-356 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of Angle-Ply Laminated Cylindrical Panel Due to Nonuniform Heat Supply"Proceedings of the Fourth International Conference on Materials Engineering for Resources (ICMR2001 Akita). 1. 214-219 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスブライ積層材料と圧電材料からなる複合円筒パネルの非定常圧電熱弾性問題"日本機械学会第14回計算力学講演会講演論文集. No.01-10. 257-258 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of Angle-Ply Laminated Cylindrical Panel Due to Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction"Composite Structures. 55. 95-103 (2002)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスプライ積層材料と圧電材料からなる複合円筒パネルの非定常熱変位制御"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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  • [文献書誌] 星野伸英: "アングルプライ積層材料に圧電材料が接着された複合帯板の非定常圧電熱弾性問題"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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  • [文献書誌] 寺川あづみ: "円周方向に非一様加熱を受ける傾斜機能円筒パネルの非定常熱応力解析"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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  • [文献書誌] 河田哲弥: "圧電平板が接着された傾斜機能長方形板の三次元非定常熱応力(不均質特性の影響)"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Thermal Stresses of a Cross-Ply Laminated Rectangular Plate due to Partial Heating"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series A. Vol.64, No.623. 1857-1865 (1998)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Piezothermoelasticity of a Piezoelastic Rectangular Plate due to Partial Heating"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series A. Vol.64, No.626. 2636-2644 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Thermal Stresses of Functionally Graded Rectangular Plate due to Partial Heating"Journal of Thermal Stresses. Vol.22, No.1. 35-55 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of Angle-Ply Laminated Strip due to Nonuniform Heat Supply in the Width Direction"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series A. Vol.65, No.640. 2447-2455 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Piezothermoelasticity and Control of Thermal Displacement in Functionally Graded Rectangular Plate Associated with a Piezoelectric Plate"Proc. of the Third International Congress on Thermal Stresses. 77-80 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-Dimensional Transient Piezothermoelasticity for a Rectangular Composite Plate Composed of Cross-Ply and Piezoelectric Laminae"Proc. of 1999 JSME Annual Meeting. No.99-1,Vol.III. 143-144 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of Transient Thermoelastic Displacement of a Two-Layered Composite Rectangular Plate Constructed of an Isotropic Material and a Piezoelectric Material Due to Nonuniform Heating"Proc. Of 12th Computational Mechanics Conference of JSME. No.99-5. 411-412 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-dimensional Transient Piezothermoelasticity for a Rectangular Composite Plate Composed of Cross-ply and Piezoelectric Laminae"International Journal of Engineering Science. Vol.38. 47-71 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Three-dimensional Transient Piezothermoelasticity in Functionally Graded Rectangular Plate Bonded to a Piezoelectric Plate"International Journal of Solids and Structures. Vol.37. 4377-4401 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of Transient Thermoelastic displacement of a Rectangular Composite Plate Constructed of a Cross-Ply Laminate and a Piezoelectric Material"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series A. Vol.66,No.652. 2163-2169 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of a Cross-Ply Laminated Cylindrical Panel due to Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction"Proc. Of 13th Computational Mechanics Conference of JSME. No.00-17. 263-264 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of Angle-Ply Laminated Strip due to Nonuniform Heat Supply in the Width Direction"JSME International Journal, Series A. Vol.44, No.2. 222-230 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of a Cross-Ply Laminated Cylindrical Panel due to Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series A. Vol.67, No.656. 644-650 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Piezothermoelasticity of a Piezoelectric Cylindrical Panel due to Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Series A. Vol.67,No.658. 969-975 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of Transient Thermoelastic Displacement of a Two-layered Composite Plate Constructed of Isotropic Elastic and Piezoelectric Layers Due to Nonuniform Heating"Archive of Applied Mechanics. Vol.71. 207-220 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of the Transient Thermoelastic Displacement of a Functionally Graded Rectangular Plate Bonded to a Piezoelectric Plate Due to Nonuniform Heating"Acta Mechanica. Vol.148. 17-33 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Approximate Solution for Transient Thermoelastic Problem of a Cross-Ply Laminated Cylindrical Panel (Case of Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction)"Proc. Of 76th Annual Meeting oh Kansai Branch of JSME. No.014-1. 6-7-6-8 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Two-Dimensional Transient Piezothermoelasticity of a Piezoelectric Cylindrical Panel"Proc. of the Fourth International Congress on Thermal Stresses. 353-356 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermoelastic Problem of Angle-Ply Laminated Cylindrical Panel Due to Nonuniform Heat Supply"Proc. Of the Fourth International Conference on Materials Engineering for Resources (ICMR2001 Akita). Vol.1. 214-219 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Piezothermoelasticity for a Cylindrical Composite Panel Composed of Cross-Ply and Piezoelectric Laminae"Proc. Of 14th Computational Mechanics Conference of JSME. No.01-10. 257-258 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient Thermal Stresses of Angle-Ply Laminated Cylindrical Panel Due to Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction"Composite Structures. Vol.55, No.1. 95-103 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of the Transient Thermoelastic Displacement of a Cylindrical Composite Panel Constructed of Cross-Ply and Piezoelectric Layers"Proc. Of 77th Annual Meeting oh Kansai Branch of JSME. (to be appeared). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuhide Hoshino: "Transient Piezothermoelastic Problem for a Composite Strip Consisting of an Angle-Ply Laminate and a Piezoelectric Lamina"Proc. Of 77th Annual Meeting oh Kansai Branch of JSME. (to be appeared). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Adzumi Terakawa: "Transient Thermoelastic Problem of a Functiuonally Graded Cylindrical Panel Under Nonuniform Heat Supply in the Circumferential Direction"Proc. Of 77th Annual Meeting oh Kansai Branch of JSME. (to be appeared). (2002)

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  • [文献書誌] Tetsuya Kawata: "Three-Dimensional Transient Piezothermoelasticity in Functionally Graded Rectangular Plate Associated with a Piezoelectric Plate (Influence of Nonhomogeneous Properties)"Proc. Of 77th Annual Meeting oh Kansai Branch of JSME. (to be appeared). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient thermal stresses of angle-ply laminated strip due to nonuniform heat supply in the width direction"JSEM International Journal. 44・2. 222-230 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大多尾義弘: "円周方向に非一様加熱を受けるクロスプライ積層円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 67・656. 644-650 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "円周方向に非一様加熱を受ける圧電円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会論文集A編. 67・658. 969-975 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of transient thermoelastic displacement of a two-layered composite plate constructed of isotropic elastic and piezoelectric layers due to nonuniform heating"Archive of Applied Mechanics. 71. 207-220 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Control of the transient thermoelastic displacement of a functionally graded rectangular plate bonded to a piezoelectric plate due to nonuniform heating"Acta Mechanica. 148. 17-33 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient thermal stresses of angle-ply laminated cylindrical panel due to nonuniform heat supply in the circumferential direction"Composite Structures. 55. 95-103 (2002)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Two-dimensional transient piezothermoelasticity of a piezoelectric cylindrical panle"Proceedings of the Fourth International Congress on Thermal Stresses. 353-356 (2001)

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  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao: "Transient thermoelastic problem of angle-ply laminated cylindrical panel due to nonuniform heat supply"Proceedings of the Fourth International Conference on Materials Engineering for Resources. 1. 214-219 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスプライ積層材料と圧電材料からなる複合円筒パネルの非定常圧電熱弾性問題"日本機械学会第14回計算力学講演会講演論文集. 257-258 (2001)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘: "クロスプライ積層材料と圧電材料からなる複合円筒パネルの非定常熱変位制"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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  • [文献書誌] 星野伸英: "アングルプライ積層材料に圧電材料が接着された複合帯板の非定常圧電熱弾性問題"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 河田哲弥: "圧電材料が接着された傾斜機能長方形板の三次元非定常熱応力(不均質特性の影響)"日本機械学会関西支部第77期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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  • [文献書誌] 寺川あづみ: "円周方向に非様加熱を受ける傾斜機能円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会関西支部第77期定一時総会講演会講演論文集. (未定). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Ootao,Yoshinobu Tanigawa: "Three-dimensional transient piezothermoelasticity in functionally graded rectangular plate bonded to a piezoelectric plate"International Journal of Solids and Structures. 37. 4377-4401 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大多尾義弘,谷川義信: "クロスプライ積層材料と圧電材料からなる長方形複合平板の非定常熱変位制御"日本機械学会論文集A編. 66・652. 2163-2169 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大多尾義弘,谷川義信: "円周方向に非一様加熱を受けるクロスプライ積層円筒パネルの非定常熱応力"日本機械学会第13回計算力学講演会講演論文集. 00-17. 263-264 (2000)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘,谷川義信: "クロスプライ積層円筒パネルの非定常熱弾性問題の近似解(円周方向に非一様加熱を受ける場合)"日本機械学会関西支部第76期定時総会講演会講演論文集. (未定). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro ootao, Yoshinobu Tanigawa: "Three-dimensional transient thermal stresses of functionally graded rectangular plate due to partial heating"Journal of Thermal Stresses. 22・1. 35-55 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro ootao, Yoshinobu Tanigawa: "Three-dimensional transient piezothermoelasticity and control of thermal displacement in functionally graded rectangular plate associated with a piezoelectric plate"Proceedings of the Third International Congress on Thermal Stresses. 77-80 (1999)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘,谷川義信: "クロスプライ積層板と圧電材料からなる長方形複合平板の三次元非定常圧電熱弾性問題"日本機械学会1999年度年次大会講演論文集. Vol.III. 143-144 (1999)

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  • [文献書誌] 大多尾義弘,谷川義信: "等方性材料と圧電材料からなる二層複合長方形板の非一様加熱を受ける場合の非定常熱変形制御"日本機械学会第12回計算力学講演会講演論文集. 411-412 (1999)

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  • [文献書誌] Yoshihiro ootao, Yoshinobu Tanigawa: "Three-dimensional transient piezothermoelasticity for a rectangular composite plate composed of cross-ply and piezoelectric laminae"International Journal of Engineering Science. 38. 47-71 (2000)

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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