| 研究課題/領域番号 |
16H04236
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
垂水 竜一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30362643)
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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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | 金属積層構造体 / ラティス構造 / 超音波共鳴法 / 有限要素法 / 弾性定数 / Micropolar弾性理論 / ひずみ勾配弾性理論 / サイズ効果 / 金属構造体 / 弾性特性 / 共鳴振動 / マイクロポーラー弾性理論 / 金属積層造形 / 連続体近似 / 共鳴周波数 / 弾性率 / 力学特性 |
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| 研究成果の概要 |
近年のAM技術の急速な発展に伴って，高い比強度を持つ金属積層構造体の利用が期待されているが，その力学特性の評価方法は確立されておらず，構造材料としての実用化へ向けた大きな障壁となっている．本研究ではこうした力学特性の一つとして弾性特性に着目し，既存の超音波共鳴法と有限要素解析を組み合わせた新しい弾性特性評価法の開発を行った．また，金属構造体の力学特性を記述するための基礎理論として，構成式に特性長さを含むMicropolar弾性理論とひずみ勾配弾性理論に着目し，これらの理論を用いた共鳴振動現象と静的変形におけるマルチスケール解析を実施した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
AM技術を用いて作成された金属構造体は，テーラーメード医療材料や宇宙・航空機材料など，高付加価値を持つ高比強度材料としての応用が期待されているが，その実用化を進めるためには弾性特性の直接評価が不可欠である．本研究で新たに開発した計測システムを用いれば，原理的には任意の外形・内部構造を持つ金属構造体の弾性特性評価に応用できるという特徴を持っている．また，本研究で解析を進めた二つの弾性理論（Micropolar弾性理論とひずみ勾配弾性理論）は，ラティス構造を持つ金属構造体の力学特性解析に適しており，将来的には理論基盤としての応用が期待される．
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