| 研究課題/領域番号 |
16H04227
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
成田 史生 東北大学, 工学研究科, 教授 (10312604)
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| 研究分担者 |
栗田 大樹 東北大学, 工学研究科, 助教 (40643226)
熊谷 進 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (30390389)
森 孝太郎 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (40712740)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | マルチスケール材料力学 / 数値シミュレーション / 材料試験 / 強誘電材料システム / 高分子系複合材料 / 電場・温度場・力学場相互干渉 / 温度環境発電 / スマート材料・構造 / 機械材料・材料力学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，非鉛系の圧電複合材料を取り上げ，温度発電・圧電応答挙動を数値シミュレーション・実験両面から解明した．具体的には，圧電/Cuユニモルフ，圧電ナノ粒子分散ポリマーフィルム等を試作し，温度変化による出力電圧計測や圧電応答機能評価を行った．また，マルチフィジックス数値シミュレーションを実施して，実験結果に理論的検討を加えた．さらに，圧電複合材料の材料・構造最適化について考察した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，電場・温度場・力学場相互干渉，マイクロ・ナノ構造等を考慮し，電子複合材料の温度発電・圧電応答を理論・実験両面から解明したもので，マルチスケール・マルチフィジックス特性評価に関する学際領域学問分野の確立と応用に資する点は特色の一つで，学術的にも意義を有し，先駆的研究になるものである．また，軽量・ロバストで多様な負荷形態に対応できる温度発電デバイスの実現にも寄与し，社会的にも重要な意義を有する．
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