高機能形状記憶素子の開発と長期形状記憶特性の研究

• 研究課題/領域番号: 18560090
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 愛知工業大学
• 研究代表者: 戸伏 壽昭 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70103231)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
• キーワード: 疲労 / 機能材料 / 形状記憶材料 / 形状記憶合金 / 形状記憶ポリマー / 複合材料 / 形状記憶効果 / 超弾性 / 繰返し変形 / 二次賦形 / 形状固定性

研究概要

(1)形状記憶合金と形状記憶ポリマーを組み合わせた形状記憶複合材料を成形し、2方向曲げ変形特性を明らかにした。(2)応力制御とひずみ制御の負荷を受ける場合の形状記憶合金のサブループ挙動を明らかにした。(3)形状記憶合金細線の曲げ疲労特性に対するひずみ比の影響を明らかにした。(4)形状記憶合金薄帯板のねじり変形特性と回転駆動特性を明らかにした。(5)形状記憶ポリマーの形状回復性と二次賦形特性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] 脳ベラ用形状記憶合金の力学的特性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北村一浩、戸伏壽昭、吉見幸春、杉本義樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 75巻-752号 ページ: 439-445
  • NAID: 110007226495
• [雑誌論文] SMA Thin Strip for Rotary-Driving Element (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. A. Pieczyska, W. Nowacki and Y. Sugimoto
  • 雑誌名: Solid State Phenomena Vol.154 ページ: 47-52
• [雑誌論文] Performance of Shape Memory Composite with SMA and SMP (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, Y. Sugimoto and K. Date
  • 雑誌名: Solid State Phenomena Vol.154 ページ: 65-70
• [雑誌論文] Thermomechanical Properties of Shape-Memory Alloy and Polymer and their Composite (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. Pieczyska, Y. Ejiri and T. Sakuragi
  • 雑誌名: Mechanics of Advanced Materials and Structures Vol.16 ページ: 236-247
• [雑誌論文] SMAとSMPによる形状記憶複合材料の作製と2方向変形特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、林俊一、杉本義樹、伊達功祐
  • 雑誌名: 実験力学 Vol.9, No.1 ページ: 27-33
  • NAID: 10024839317
• [雑誌論文] TiNi合金の超弾性細管および高弾性細線の曲げ疲労特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、古市裕司、櫻木稔巳、杉本義樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 75巻749号 ページ: 79-86
  • NAID: 110007044769
• [雑誌論文] Martensite and Reverse Transformation during Complete Cycle of Simple Shear of NiTi Shape Memory Alloy (2009)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, S. P. Gadaj, J. Luckner, W. K. Nowacki and H. Tobushi
  • 雑誌名: Strain Vol.45 ページ: 93-100
• [雑誌論文] Performance of shape memory composite with SMA and SMP (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, Y. Sugimoto & K. Date
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 154 ページ: 65-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMA thin strip for rotary-driving element (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. Pieczyska W. Nowacki & Y. Sugimoto
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 154 ページ: 47-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermomechanical properties of shape-memory alloy and polymer and their composite (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. Pieczyska Y. Ejiri & T. Sakuragi
  • 雑誌名: Mechanics of Advanced Materials and Structures 16 ページ: 236-247
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMAとSMPによる形状記憶複合材料の作製と2方向変形特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭, 林 俊一, 杉本義樹, 伊達功祐
  • 雑誌名: 実験力学 9 ページ: 27-33
  • NAID: 10024839317
  • 査読あり
• [雑誌論文] TiNi合金の超弾性細管および高弾性細線の曲げ疲労特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭, 古市裕司, 櫻木稔巳, 杉本義樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 75 ページ: 79-86
  • NAID: 110007044769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Martensite and reverse transformation during complete Cycle of simple shear of NiTi shape memory alloy (2009)
  • 著者名/発表者名: E. Pieczyska, S. Gadaj, J. Luckner, W. Nowacki, & H. Tobushi
  • 雑誌名: Strain 45 ページ: 93-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] 形状記憶合金薄帯板素子の回転駆動特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、櫻木稔巳、杉本義樹、斎木努
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 74巻748号 ページ: 1557-1564
  • NAID: 110007008581
• [雑誌論文] Shape Recovery and Irrecoverable Strain Control in Polyurethane Shape-Memory Polymer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, K. Hoshio and Y. Ejiri
  • 雑誌名: Science and Technology of Advanced Materials Vol. 9, 015009 ページ: 1-7
• [雑誌論文] Deformation and Rotary Driving Characteristics of a Shape-Memory Alloy Thin Strip Element (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, T. Sakuragi and Y. Sugimoto
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.49, No.1 ページ: 151-157
  • NAID: 10020088872
• [雑誌論文] 形状記憶合金薄帯板素子の回転駆動特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭, 櫻木稔巳, 杉本義樹, 斎木 努
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 74 ページ: 1557-1564
  • NAID: 110007008581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation and rotary driving characteristics of a shape-memory alloy thin strip elelnent (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, T. Sakuragi and Y. Sugimoto
  • 雑誌名: Materials Transactions 49 ページ: 151-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape recovery and irrecoverable strain control in polyurethane shape-memory polymer (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, K. Hoshio and Y. Ejiri
  • 雑誌名: Science and Technology of Advanced Materials 9 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermomechanical Properties of Shape Memory Composite with SMA and SMP (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi
  • 雑誌名: Progress in Smart Materials and Structures, P. L. Reece ed.,(Nova Science Pub.) ページ: 1-13
• [雑誌論文] 形状記憶合金薄帯板素子のねじり変形特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、櫻木稔巳、杉本義樹
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 73巻735号 ページ: 1273-179
  • NAID: 110006453488
• [雑誌論文] ポリウレタン系形状記憶ポリマーの形状回復および二次賦形特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、林俊一、星尾一暢、江尻佳弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 73巻734号 ページ: 1150-1156
  • NAID: 110006419393
• [雑誌論文] Subloop Deformation Behavior of TiNi Shape Memory Alloy Subjected to Stress-Controlled Loadings (2007)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, H. Tobushi, W. K. Nowacki, S. P. Gadaj, and T. Sakuragi
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.48, No.10 ページ: 2679-2686
  • NAID: 10019956198
• [雑誌論文] Shape Recovery and Secondary-Shape Forming of Polyurethane-Shape Memory polymer (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, K. Hoshio and Y. Ejiri
  • 雑誌名: Multi-Phase and Multi-Component Materials under Dynamic Loading, W. K. Nowacki and H. Zhao eds. ページ: 431-440
  • NAID: 110006419393
• [雑誌論文] Thermomechanical Properties of Shape Memory Alloy and Shape Memory Polymer (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. Pieczyska, Y. Ejiri and T. Sakuragi
  • 雑誌名: Multi-Phase and Multi-Component Materials under Dynamic Loading, W. K. Nowacki and H. Zhao eds. ページ: 53-62
• [雑誌論文] Superelasticity and Transformation-Induced Effects in TiNi SMA (2007)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, W. K. Nowacki, S. P. Gadaj and H. Tobushi
  • 雑誌名: Multi-Phase and Multi-Component Materials under Dynamic Loading, W. K. Nowacki and H. Zhao eds. ページ: 253-262
• [雑誌論文] Thermomechanical Behavior of TiNi Shape Memory Alloy Subjected to Various Loading Conditions : Influence of Strain Rate and Stress Rate on Deformation Behavior (2007)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, H. Tobushi, W. K. Nowacki, S. P. Gadaj, and T. Sakuragi
  • 雑誌名: Multi-Phase and Multi-Component Materials under Dynamic Loading, W. K. Nowacki and H. Zhao eds. ページ: 263-271
• [雑誌論文] Shape Recovery and Secondary-Shape Forming in Polyurethane-Shape Memory Polymer (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, Y. Ejiri, S. Hayashi and N. Miwa
  • 雑誌名: Key Engineering Materials Vols.340-341 ページ: 1217-1222
  • NAID: 110006419393
• [雑誌論文] Superelastic Deformation Properties of TiNi Shape Memory Alloy (2007)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, W. K. Nowacki, T. Sakuragi and H. Tobushi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials Vols.340-341 ページ: 1211-1216
• [雑誌論文] Influence of Strain Ratio on Bending Fatigue Life in TiNi Shape Memory Thin Wire (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Matsui, H. Tobushi and Y. Makino
  • 雑誌名: Key Engineering Materials Vols. 340-341 ページ: 1193-1198
• [雑誌論文] Shape Memory Composite of SMA and SMP and its Property (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, K. Hoshio, S. Hayashi and N. Miwa
  • 雑誌名: Key Engineering Materials Vols.340-341 ページ: 1187-1192
• [雑誌論文] Subloop deformation behavior of TiNi shape memory alloy subjected to stress-controlled loadings (2007)
  • 著者名/発表者名: E. Pieczyska, H. Tobusbi, W. Nowacki, S. Gadaj, T. Sakuragi
  • 雑誌名: Materials Transactions 48 ページ: 2679-2686
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポリウレタン系形状記憶ポリマーの形状回復および二次賦形特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、林 俊一、星尾一暢、江尻佳弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 73 ページ: 1150-1156
  • NAID: 110006419393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape recovery and secondary-shape forming in poryurethane-shape memory polymer (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Tobushi, Y.Ejiri, S.Hayashi, N.Miwa
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 340-341 ページ: 1217-1222
• [雑誌論文] Superelastic deformation properties of TiNi shape memory alloy (2007)
  • 著者名/発表者名: E.Pieczyska, W.Nowacki, T.Sakuragi, H.Tobushi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 340-341 ページ: 1211-1216
• [雑誌論文] Influence of strain ratio on bending fatigue life in TiNi shape memory alloy thin wire (2007)
  • 著者名/発表者名: R.Matsui, H.Tobushi, Y.Makino
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 340-341 ページ: 1193-1198
• [雑誌論文] Shape memory composite of SMA and SMP and its property (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Tobushi, K.Hoshio, S.Hayashi, N.Miwa
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 340-341 ページ: 1187-1192
• [雑誌論文] Thermomechanical Properties of TiNi Shape Memory Alloy (2006)
  • 著者名/発表者名: W. K. Nowacki, S. P. Gadaj, E. A. Pieczyska and H. Tobushi
  • 雑誌名: Foundation of Materials Design, K. J. kurzydlowski, B. Major and P. Zieba eds.(Research Signpost) ページ: 195-240
• [雑誌論文] Bending Actuation Characteristics of Shape Memory Composite with SMA and SMP (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, K. Hoshio, Y. Makino and N. Miwa
  • 雑誌名: J. Intelligent Material Systems and Structures Vol.17 ページ: 1075-1081
• [雑誌論文] Stress Relaxation during Superelastic Behavior of TiNi Shape Memory Alloy, Inter (2006)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, S. P. Gadaj, W. K. Nowacki and H. Tobushi
  • 雑誌名: J. Applied Electromagnetics and Mechanics Vol.23 ページ: 3-8
• [雑誌論文] Phase-Transformation Fronts Evolution for Stress- and Strain-Controlled Tension Tests in TiNi Shape Memory Alloy (2006)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, S. P. Gadaj, W. K. Nowacki and H. Tobushi
  • 雑誌名: Experimental Mechanics Vol.46 ページ: 531-542
• [雑誌論文] Influence of Strain-Holding Conditions on Shape Recovery and Secondary-Shape Forming in Polyurethane-Shape Memory Polymer (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, K. Hoshio and N. Miwa
  • 雑誌名: Smart Materials and Structures Vol.15 ページ: 1033-1038
  • NAID: 110004702437
• [雑誌論文] Martensite and Reverse Transformations in TiNi SMA during Tension Test Investigated by Advanced Infrared Technique (2006)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, H. Tobushi, S. P. Gadaj, W. K. Nowacki, K. Hoshio and Y. Makino
  • 雑誌名: Journal of JSEM Vol.6, No.2 ページ: 175-180
  • NAID: 10018147255
• [雑誌論文] TiNi形状記憶合金細線の曲げ疲労特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 松井良介、牧野悦康、戸伏壽昭、古市裕司、吉田総仁
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 72巻716号 ページ: 544-551
  • NAID: 110004735416
• [雑誌論文] ポリウレタン系形状記憶ポリマーの形状回復および二次賦形に及ぼすひずみ保持条件の影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭、林俊一、星尾一暢、三輪典生
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 72巻715号 ページ: 326-331
  • NAID: 110004702437
• [雑誌論文] Influence of Strain Ratio on Bending Fatigue Life and Fatigue Crack Growth in TiNi Shape-Memory Alloy Thin Wires (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Matsui, Y. Makino, H. Tobushi, Y. Furuichi and F. Yoshida
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.47, No.3 ページ: 759-765
  • NAID: 10017960012
• [雑誌論文] Superelastic Deformation Behaviors Based on Phase Transformation Bands in TiNi Shape Memory Alloy (2006)
  • 著者名/発表者名: E. A. Pieczyska, H. Tobushi, S. P. Gadaj and W. K. Nowacki
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.47, No.3 ページ: 670-676
  • NAID: 10017959771
• [雑誌論文] Thermomechanical properties of TiNi shape memory alloy (2006)
  • 著者名/発表者名: W.k.Nowacki, S.P.Gadaj, E.A.Pieczyska, H.Tobushi
  • 雑誌名: Foundations of Materials Design ページ: 195-240
• [雑誌論文] Bending actuation characteristics of shape memory composite with SMA and SMP (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Tobushi, S.Hayashi, K.Hoshio, Y.Makino, N.Miwa
  • 雑誌名: Journal of Intelligent Material Systems and Structures 17 ページ: 1075-1081
• [学会発表] SMA thin strip for rotary-drivine element (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. Pieczyska W. Nowackl, Y. Sugimoto
  • 学会等名: E-MRS 2008 Fall Meeting
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Performance of shape memory composite with SMA and SMP (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, S. Hayashi, Y. Sugimoto & K. Date
  • 学会等名: E-MRS 2008 Fall Meeting
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] TiNi SMA - Investigation of stress-induced martensite reverse transformation, independent of thermal influences of the forward one (2008)
  • 著者名/発表者名: E. Pieczyska, W. Nowacki S. Gadaj & H. Tobushi
  • 学会等名: 36^<th> Solid Mechanics Conference
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Torsional deformation and rotary driving character-istics of SMA thin strip (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, E. Pieczyska W. Nowacki, T. Sakuragi & Y. Sugimoto
  • 学会等名: 36^<th> Solid Mechanics Conference
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Deformation behavior of TiNi SMA observed by localstrain, thermography and transformation band (2008)
  • 著者名/発表者名: E. Pieczyska, H. Tobushi W. Nowacki, T. Sakuragi & Y. Sugimoto
  • 学会等名: 36^<th> Solid Mechanics Conference
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Thermomechanical properties of shape-memory polymer and composite (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Tobushi, Y. Sugimoto, Y. Ejiri & S. Hayashi
  • 学会等名: 22^<nd> International Congress of Theoret-ical and Applied Mechanics
  • 発表場所: Adelaide, Australia
  • 年月日: 2008-08-28
• [学会発表] 形状記憶合金薄帯板のねじり変形特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 戸伏壽昭, 櫻木稔巳, 杉本義樹
  • 学会等名: 日本機械学会2008年度年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-04
• [学会発表] Thermomechanical properties of shape-memory alloy and polymer and their composite (2007)
  • 著者名/発表者名: Hisaaki Tobushi
  • 学会等名: 3rd ECCOMAS Thematic Conference on Smart Structures and Materials
  • 発表場所: Gdansk, Poland
  • 年月日: 2007-09-07