| 研究課題/領域番号 |
16K05995
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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 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
坂田 誠一郎 近畿大学, 理工学部, 教授 (80325042)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | マルチスケール確率応力解析 / 三次元造形材料 / 複合材料 / 不均質材料 / 強度推定 / 信頼性評価 / 多孔質材料 / 材料強度 / 不確定性伝播 / 信頼性設計 / 確率均質化解析 / 微視的ひずみ場計測 / 材料強度試験 / 微視的その場観察 / マルチスケール確率解析 / 強度評価 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では,近年注目されている三次元造形材料や複合材料などに代表される不均質材料の見かけの材料強度推定に対し、微視的な構造のランダムなばらつきを考慮したマルチスケール確率解析の応用を試みた。また、実験との比較を行い、提案手法の有効性を検証した。
当該問題への提案手法有効性検証のために、実際に三次元造型法で作成した材料内部の微視構造の代表寸法の確率特性を測定し、それを考慮した確率均質化解析およびマルチスケールを実施した。検証結果より、提案手法が一定の精度で利用可能なことが確認できたとともに、さらなる精度改善のために、微視的な確率変数間の相互関係などを考慮した確率場のモデリングの必要性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の意義は、三次元造形材料や複合材料などの先進不均質材料で構成された構造物の強度評価にコンピュータシミュレーションを用いる際に、実際には決定できない微視的なパラメータを確率変数と考えることで、より定量的かつ高精度な材料強度推定を可能とする点にある。本研究成果により、数値解析による不均質材料の材料特性推定精度が向上し、産業競争力の一助として期待できる点が社会的意義である。また、本研究成果により、不均質材料の確率均質化特性評価および強度推定に対する提案手法の利用可能性が実験的に検証された点と、より精度の高い強度推定には詳細なランダム場の同定などが必要であることが示唆された点が学術的意義である。
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