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形状記憶合金を活用した新しい機能複合材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15760067
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関山形大学

研究代表者

村澤 剛  山形大学, 工学部, 助手 (90348467)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード形状記憶合金複合材料 / 内部応力分布 / 温度分布 / 局部ひずみ分布 / Shear-lagモデル / 不均一変形挙動 / NiTi合金平板 / デジタル画像相関法 / 形状記憶合金 / 複合材料 / 変形分布 / 透過光弾性法 / 赤外放射温度測定法
研究概要

平成17年度
一般的に,機能性材料を用いた機能複合材料はその性質が非常に複雑であり,複合材料のみの知見からではその性質を全て明らかにすることは難しい.本研究で用いられる形状記憶合金を活用した新しい機能複合材料(以下,形状記憶合金複合材料)も同様であり,強化繊維である形状記憶合金,マトリックス樹脂の特性を熟知しなければ,その機能発現を十分に利用することは難しい.
本年度では,形状記憶合金複合材料の数理モデル化と形状記憶合金に生じる複雑な変形挙動の計測を試みた.以下に簡単にその成果を示す.
形状記憶合金複合材料の解析モデルの構築とその応用
前年度行った「形状記憶合金複合材料に生じる内部応力・変形・温度分布の計測」の結果からいくつかの仮定をもうけ,Shear-Lagモデルを用いることによりマトリックス内部応力分布の解析モデルを構築した.このモデルを用いることによって複合材料中に生じる応力・ひずみ分布さらには温度分布を記述することが可能である.
形状記憶合金に生じる不均一変形挙動に関する研究
形状記憶合金には,鋼におけるリューダース帯の伝ぱのような局部変形挙動が変形中に生じる.応用として形状記憶合金を用いるとき,この局部変形挙動が問題となる.本年度では,前年度構築した「不均一変形計測システム」を用いて,形状記憶合金平板の各種力学的負荷下(引張負荷,繰返し引張負荷など)での不均一変形挙動を調査した.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Influence of Cyclic Loading on Inhomogeneous Deformation Behavior Arising in NiTi Shape Memory Alloy Plate2006

    • 著者名/発表者名
      G.MURASAWA, S.YONEYAMA, T.SAKUMA, M.TAKASHI
    • 雑誌名

      Materials Transactions vol.47, no.3

      ページ: 780-786

    • NAID

      10017960063

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Local Strain Distribution Arising in Shape Memory Alloy Composite under Thermal loading2006

    • 著者名/発表者名
      G.MURASAWA, S.YONEYAMA
    • 雑誌名

      Materials Transactions vol.47, no.3

      ページ: 766-771

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of fiber volume fraction and aspect ratio on creating of internal stress in matrix and derformation for short-fiber shape memory alloy composite2006

    • 著者名/発表者名
      G.MURASAWA, K.TOHGO, H.ISHII
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures vol.15, no.1

      ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] NiTi形状記憶合金平板の不均一変形挙動に及ぼす繰返し負荷の影響2005

    • 著者名/発表者名
      村澤剛, 米山聡, 佐久間俊雄, 隆雅久
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 69巻8号

      ページ: 596-603

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 形状記憶合金複合材料に生じる変形と内部応力分布2005

    • 著者名/発表者名
      村澤剛, 米山聡, 東郷敬一郎, 隆雅久
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 71巻705号

      ページ: 780-1519

    • NAID

      110004999009

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 形状記憶合金複合材料に生じる変形と内部応力分布2005

    • 著者名/発表者名
      村澤剛, 米山聡, 東郷敬一郎, 隆雅久
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 71巻705号(to appear)

    • NAID

      110004999009

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 形状記憶合金に生じる不均一変形挙動の計測2004

    • 著者名/発表者名
      村澤剛, 光真坊誠, 米山聡, 佐久間俊雄, 隆雅久
    • 雑誌名

      材料 53巻9号

      ページ: 999-1005

    • NAID

      110006266361

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Nucleation and Propagation Behavior of Phase Transformation on Shape Memory Alloy Plate2004

    • 著者名/発表者名
      M.KOUSHINBOU, G.MURASAWA, S.YONEYAMA, T.SAKUMA, M.TAKASHI
    • 雑誌名

      Trans.of Materials Research Society of Japan Vol.29, No.7

      ページ: 2973-2976

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 過応力理論のポリマー材料の除荷挙動への適用2004

    • 著者名/発表者名
      村澤剛, 小池陽介, 東郷敬一郎, 隆雅久
    • 雑誌名

      実験力学 4巻2号

      ページ: 108-114

    • NAID

      40005933008

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Distribution of Unique Performances for Shape Memory Alloy Composite2004

    • 著者名/発表者名
      G.MURASAWA, S.YONEYAMA, K.TOHGO, M.TAKASHI
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials vol.270-273

      ページ: 2172-2178

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Deformation Behavior of NiTi/Polymer Shape Memory Alloy Composites-Experimental Verifications2004

    • 著者名/発表者名
      G.MURASAWA, K.TOHGO, H.ISHII
    • 雑誌名

      Journal of Composite Materials vol.38, no.5

      ページ: 399-416

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto KOUSHINBOU, Go MURASAWA, Satoru YONEYAMA, Toshio SAKUMA, Masahisa TAKASHI: "Evaluation of Nucleation and Propagation Behavior of Phase Transformation on Shape Memory Alloy Plate"Trans.of Materials Research Society of Japan. (Accepted). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村澤剛, 小池陽介, 東郷敬一郎, 隆雅久: "過応力理論のポリマー材料の除荷挙動への適用"実験力学. 4巻2号(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Go MURASAWA, Satoru YONEYAMA, Keiichiro TOHGO, Masahisa TAKASHI: "DISTRIBUTION OF UNIQUE PERFORMANCES FOR SHAPE MEMORY ALLOY COMPOSITE"Key Engineering Materials. (Accepted). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Go MURASAWA, Keiichiro TOHGO, Hitoshi ISHII: "Deformation Behavior of NiTi/Polymer Shape Memory Alloy Composites-Experimental Verifications-"Journal of Composite Materials. vol.38,no.5. 399-416 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村澤剛, 米山聡, 東郷敬一郎, 隆雅久: "形状記憶合金複合材料の特殊機能制御に関する基礎的研究"実験力学. 3巻3号. 172-178 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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