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多節環状弾性体の立体配座および双安定性の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14115
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 展  大阪大学, 工学研究科, 講師 (70550143)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード多節環状弾性体 / 立体配座 / 絡み合い構造 / 双安定性 / 形態制御 / 非線形構造力学
研究成果の概要

本研究では,弾性部と関節部で連結された細長い環状構造(多節環状弾性体)の絡み合い変形について調査した.弾性部に直筒型/くびれ型/ベローズ型の3種類の形状を用いた牽引変形試験を実施して,ベローズ型モデルでのみ関節部のねじり回転に起因する立体配座が形成されることを観察した.そして,曲げ剛性とねじり剛性の比が立体配座の形成に重要な役割を果たすことを考察した.さらに異なる要素数の多節環状弾性体の牽引変形試験によって,大きいサイズの構造が初期立体配座から折り畳み挙動に遷移する多重分岐モードを明らかにした.そして,画像処理と凸包解析によってバルク固体に見られない立体配座と遷移メカニズムの定量化に成功した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Conformation of an elastic loop structure connected with multiple revolute hinges and its measurement2018

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, T. Nanjo, Y. Shibutani
    • 学会等名
      The 10th European Solid Mechanics Conference (ESMC2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周方向圧縮による局所的なねじり回転を許容する環状構造体の座屈後変形挙動2018

    • 著者名/発表者名
      南條隆正,田中展,渋谷陽二
    • 学会等名
      関西学生会2017年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 離散的なねじり回転に伴う環状弾性体のもつれ変形に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      田中 展,南條 隆正,渋谷 陽二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単軸圧縮下における低自由度周期リンク構造の変形遷移解析2017

    • 著者名/発表者名
      浜田 一駿,田中 展,渋谷 陽二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 均質化法に基づく負のポアソン比を示す異方性積層セル構造体の有限要素解析2017

    • 著者名/発表者名
      須賀 海斗,田中 展,奥村 大,渋谷 陽二
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学研究者総覧

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=6364

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻 渋谷研究室

    • URL

      http://www-comec.mech.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 渋谷・垂水・奥村研究室

    • URL

      http://www-comec.mech.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 多節環状弾性体2017

    • 発明者名
      田中展,岩田直己,澁谷陽二
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-045107
    • 出願年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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