| 研究課題/領域番号 |
18K18741
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
和田 浩史 立命館大学, 理工学部, 教授 (50456753)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 幾何的な弾性論 / 構造力学 / スナップ / 座屈 / 弾性シェル / 折り紙の力学 / かみばね / スナップフィット / 幾何力学 / スナップ座屈 / 幾何学的剛性 / 幾何学的な剛性 / 植物のかたち |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、リボンやシェル、あるいはそれらを折りこんだ構造（折り紙）が示す力学特性を、理論と実験を組みあわせて明らかにした。具体的には、４つの独立したテーマについて研究成果を得た。一つ目は、半円筒シェルの保持長を調べ、幾何学的な剛性との関係を明らかにした。二つ目には、ねじりによって誘起する弾性リボンのスナップ座屈現象について調べ、そのふるまいと仕組みを解明した。三つ目には「かみばね」の構造と力学特性について調べ、ねじれと引っ張りの間の大きな結合の起原を明らかにした。最後に、開いた円筒シェルをモデル系に選び、スナップフィットとよばれる工学デザインのもつ力学的仕組みを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の主題は、物体の変形の様子や、硬い柔らかいといった印象についてであり、誰もが手で触って確かめることができる性質である。薄い構造は、木々の葉っぱから卵の殻、折り紙、衣服、自動車の車体など、我々の身のまわりにあふれている。多くの場合、これらの構造はその目的にかなう機能性を備えており、その機能を実現するために適した力学特性を持っている。本研究は、そのような特性がいかにして材質とかたちから創発するのかを明らかにする。研究対象は「スナップ」や「かみばね」など親しみやすいものを含むが、得られた概念は一般的なものであり、身近な対象を深く理解する楽しみとともに、工業デザインへの潜在的な応用性を提供する。
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