| 研究課題/領域番号 |
15K17940
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
向山 和孝 大阪大学, 工学研究科, 助教 (80743400)
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| 研究協力者 |
倉敷 哲生 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30294028)
花木 宏修 大阪大学, 大学院工学研究科, 招聘准教授 (20336829)
李 興盛 大阪大学, 大学院工学研究科, 特任研究員 (00747587)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
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| キーワード | 甲虫上翅構造 / 複合材料 / 一軸引張特性 / 有限要素法 / 数値モデリング / セルロースナノファイバー / DHH上翅構造 / 損傷進展解析 / CNF強化樹脂 / X線マイクロCT観察 / 3層構造 / 数値解析モデル / DHH上翅 / 断面観察 / 引張試験 / 損傷進展 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，甲虫上翅構造に基づく強度／剛性および軽量性を両立させた複合材料の設計指針の構築および高性能複合材料の開発を目指すことである．ヘラクレスオオカブトムシ上翅を対象に断面構造観察および一軸引張試験を実施したところ，上翅構造は3層構造で，採取角度の異なる上翅の荷重-変位特性は異方性を示すことが示唆された．カブトムシ上翅を模擬した数値解析モデルを作成し，損傷進展解析によりその有効性を示した．高性能複合材料の開発を目指し，セルロースナノファイバー（CNF）強化複合材料の作製および一軸引張試験を実施し，荷重-変位線図が非線形挙動を示すこと，弾性率がCNF添加量依存性を有することを見出した．
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