| 研究課題/領域番号 |
15K05672
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
長岐 滋 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (30135959)
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| 研究分担者 |
大下 賢一 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60334471)
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| 研究協力者 |
宇都宮 登雄
半谷 禎彦
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 損傷力学 / 塑性力学 / 発泡金属材料 / 弾塑性構成式 / 損傷テンソル / 異方性降伏関数 / 発泡金属 / 異方性Gursonの降伏関数 / 発砲金属 / 変形解析 |
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| 研究成果の概要 |
内部に多数の空孔が存在する発泡金属の変形シミュレーションを行うために，個々の空孔の分布を損傷テンソルと呼ぶ連続変数の分布に置き換える手法を開発した．空孔分布をX線CT装置用いて同定し損傷テンソルを求める方法を提案し，得られた損傷テンソルの分布を用いて発泡金属材料の3次元弾塑性有限要素解析を行った．その結果，空孔の存在を直接考慮した従来法に比べてはるかに少ない計算コストで応力集中などを計算できる可能性を確認した．また空孔の成長挙動に関して，2次元モデルを用いて実験と理論の検討を進め，多数の空孔を分布させた薄板の引張試験を行い，損傷の発展状況について観察して，提案する手法との対応を確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
内部に多数の空孔を有する発泡金属は，衝撃緩衝材としての用途や軽量化を目指して構造材料として用いること等が検討されているが，実用化に際してはその変形過程のシミュレーションを正確に行う必要がある．多数の空孔の存在を直接考慮した変形シミュレーションには多大な計算コストが必要となるが，本手法の損傷テンソルを用いた方法によれば計算コストを大幅に削減することが期待される．
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