| 研究課題/領域番号 |
17K06842
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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 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
宇都宮 登雄 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (60176708)
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| 研究分担者 |
半谷 禎彦 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80361385)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 多機能材料 / 環境材料 / ポーラスメタル |
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| 研究成果の概要 |
摩擦撹拌接合技術を用いて作製した単一ポーラスアルミニウム（Al）コアサンドイッチ構造の曲げ試験を実施し，コア部の気孔率によって曲げ（引張り）とせん断による破損が発生することを示した．2種類のAl合金を用いてポーラスコア部を複合化し，各層厚み，気孔形態が均一な複合化ポーラスAlコアサンドイッチ構造の作製が可能となった．単一ポーラスAlコアサンドイッチ構造の曲げ試験に対する有限要素解析により評価した曲げ／せん断応力分布を用いて，引張りとせん断の各破損基準を導出した．さらに，これらの破損基準は，複合化サンドイッチ構造の曲げ強度に適用可能であった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により，2種類のアルミニウム（Al）合金を用い，各層厚み，気孔形態（気孔率や気孔径）を均一に制御した複合化ポーラスAlコアサンドイッチ構造の作製が可能となった．これにより，例えば，低い強度の部分で歩行者を保護するとともに，高い強度を持つ部分で自動車同士の衝撃を吸収できる軽量な衝撃吸収材の実用化が可能となる．また，サンドイッチ構造の曲げ（引張り）とせん断の2つの破損形態に対する破損基準を導出した．このことにより，サンドイッチ構造を使用する際の強度計算が可能となり，ポーラスAlを含む構造部材の実用化を促進させることができる．
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