| 研究課題/領域番号 |
18K03855
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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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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
上田 整 大阪工業大学, 工学部, 教授 (10176589)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 圧電材料 / 傾斜機能材料 / 破壊力学 / 弾性数理解析 / 電気的負荷 / 傾斜機能圧電平板 / 特異応力 |
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| 研究成果の概要 |
界面に垂直なき裂を有する傾斜機能圧電積層厚板に熱衝撃負荷、静的電気負荷および機械的衝撃負荷が作用する場合を考え，き裂先端の特異電気弾性場を理論解析したものである．重ね合わせの原理および積分変換法を用い，特異電気弾性問題の解を特異積分方程式の解に帰着した．また，特異積分方程式の数値解析には，Gauss-Jacobi またはGauss-Chebyshev の数値積分公式を用い，応力拡大係数に及ぼす材料不均質性および幾何学的形状の影響を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
圧電アクチュエータをモデル化した複雑な組成・形状を有する傾斜機能圧電積層厚板に存在するき裂の熱衝撃応答、電気負荷応答および衝撃応答を厳密に理論解析し、応力拡大係数に及ぼす材料不均質性および幾何学的形状の影響を明らかにした．これらの研究成果は，圧電アクチュエータ中のき裂発生メカニズムを解明し，その強度評価ならびに機能評価の指針となる。すなわち，今後の発展が期待されている圧電アクチュエータの開発・設計上有益な知見を与えるものであるとともに、弾性数理解析の学問分野の確立に寄与するものである。
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