| 研究課題/領域番号 |
17K06126
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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 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
舘野 寿丈 明治大学, 理工学部, 専任教授 (30236559)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 設計工学 / 機械工作・生産工学 / 構造・機能材料 / アディティブマニュファクチャリング / 積層造形 / セルロースナノファイバー |
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| 研究成果の概要 |
セルロースナノファイバー(CNF)は，環境にやさしい生物由来の材料であるほか機械的な特性にも優れている。また、積層造形は従来の製造法と根本的に異なる性質を持ち，環境負荷を減らす物体構造や製作法の実現に繋がる。本研究ではCNF材料による積層造形を想定した部品設計・製作方法について研究した。まず製作法としては，CNF材料の強度を有効に利用するため，連続繊維とした上で積層造形する方法を提案し，そのプロセスとしての、CNF連続繊維の製作、複合材料のAM、曲面積層について実験を含めた研究を行った。設計法としては、連続繊維を含むユニットセル構造を提案し、強度・剛性を予測できるシミュレータを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
環境に配慮したものづくりへの世界的な要求が高まる中，本研究で扱うCNF材料を用いた積層造形は素材と製作の両方の観点から有益であり，社会的意義が大きい。また，CNFは木材からの生産が可能であり，森林の多い本国の産業活性化にもつながる。
学術的にも，本研究で扱った連続繊維を用いた積層造形は最先端の技術であるうえ，その連続繊維にCNFなど環境にやさしい材料を用いた研究例は世界的にもほどんど無く，新規性が高い。設計支援ソフトウェアの研究においても本研究で提案された積層造形の特徴を捉えた強度シミュレーションは新たな着想であり，学術的な価値が高い。
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