熱的環境下でのマルチフェロイクス材料からなる知的複合材料の解析的手法の構築

• 研究課題/領域番号: 20560082
• 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: 大阪府立大学
• 研究代表者: 大多尾 義弘 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (10275274)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 連続体力学 / 熱弾性解析 / 材料力学 / 熱応力 / マルチフェロイクス材料 / 知的複合材料 / 理論解析

研究概要

圧電材料と磁歪材料をベースとしたマルチフェロイクス材料を用いることにより、熱的環境下で使用できる高機能な知的複合材料のシステムを作ることが可能となる。圧電材料と磁歪材料を張り合わせた積層材料または傾斜機能を有する圧電材料・磁歪材料を線形圧電磁熱弾性体として統一的に定式化し,非定常圧電磁熱弾性問題の解析解を導出する。数値計算を行い、熱変形・熱応力の非定常挙動および弾性場と電場と磁場の連成効果について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Problem of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder Due to a Uniform Surface Heating (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao and Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Journal of The rmal Stresses 巻: 35(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Circular Disk with Pieacewise Power Law Nonhomogeneity (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses 巻: 35 号: 1-3 ページ: 75-90
  • DOI: 10.1080/01495739.2012.637749
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Solution of Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Maeneto-Electro-Thermoelastic Hollow Sphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Applied Mathematical Modelling 巻: 36 号: 4 ページ: 1431-1443
  • DOI: 10.1016/j.apm.2011.08.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Problem of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder Due to a Uniform Surface Heating (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Thennal Stresses 巻: 35(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Functionally Graded Circular Disk with Piecewise Power Law (2012)
  • 著者名/発表者名: Naotake Noda, Yoshihiro Ootao, Yoshihobu Tanigawa
  • 雑誌名: Journal of Theoretical and Applied Mechanics 巻: 50(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Solution of Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Sphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao and Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Applied Mathematical Modelling 巻: 36 ページ: 1431-1443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Problem of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Sphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao and Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Materials 巻: 4 ページ: 2136-2150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Masayuki Ishihara and Kei Noda, Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip Due to Nonuniform Surface Heating (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Fracture Mechanics 巻: 55 ページ: 206-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Masayuki Ishihara, Exact Solution of Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: 5 ページ: 90-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Circular Disk with Piecewise Power Law Nonhomogeneity (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
  • 雑誌名: Proceedings of the 9th International Congress on Thermal Stresses 巻: (CD ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Thick Strip with Piecewise Exponential Nonhomogeneous (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Composites : Part B 巻: 42 号: 4 ページ: 973-981
  • DOI: 10.1016/j.compositesb.2010.12.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Sphere with Piecewise Power Law Nonhomogeneous (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Composite Structures 巻: 93 号: 7 ページ: 1717-1725
  • DOI: 10.1016/j.compstruct.2010.12.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip Due to Nonuniform Surface Heating (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara, Kei Noda
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Fracture Mechanics 巻: 55 号: 3 ページ: 206-212
  • DOI: 10.1016/j.tafmec.2011.07.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Solution of Transient ThermalStress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering. Vol.5 ページ: 90-103
  • NAID: 130000422399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Solution of Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: 5 ページ: 90-103
  • NAID: 130000422399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Sphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of the 12^<th> International Congress on Mesomechanics ページ: 137-140
• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip dueto Nonuniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara, Kei Noda
  • 雑誌名: Proceedings of the 12^<th> International Congress on Mesomechanics ページ: 125-128
• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Problem of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder due to a Uniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of the Second Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures ページ: 243-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Cylinder with Piecewise Power Law Nonhomogeneity (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: 4 ページ: 1167-1177
  • NAID: 130000336640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelasticity of a Laminated Composite Hollow Sphere with an Interlayer of Functionally Graded Material (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Kazuyuki Maruo, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: 4 ページ: 1249-1260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-electro-thermoelastic Hollow Sphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of the 12^<th> International Congress on Mesomechanics ページ: 137-140
• [雑誌論文] Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip due to Nonuniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara, Kei Noda
  • 雑誌名: Proceedings of the 12^<th> International Congress on Mesomechanics ページ: 125-128
• [雑誌論文] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of Joint-Symposium on Mechanics of Advanced Materials & Structures ページ: 11-12
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic and Piezothermoelastic Probrems of Functionally Graded Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses 巻: 32 ページ: 656-697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic and Piezothermoelastic Probrems of Functionally Graded Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses Vol.32 ページ: 656-697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic and Piezothermoelastic Probrems of Functionally Graded Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses 32 ページ: 656-697
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic and Piezothermoelastic Probrems of Functionally Graded Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Proceedings of the 8th International Congress on Thermal Stresses (USB) ページ: 31-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Thick Strip with Piesewise Exponential Nonhomogeneity (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Proceedings of the 8th International Congress on Thermal Stresses (USB) ページ: 323-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Cylinder with Piecewise Power Law Nonhomogeneity (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 雑誌名: Proceedings of Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009 (CD-ROM)
  • NAID: 130000336640
• [雑誌論文] Transient Thermoelasticity of a Laminated Composite Hollow Sphere with an Interlayer of Functionally Graded Material (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Kazuyuki Maruo, Masayuki Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009 (CD-ROM)
• [雑誌論文] Transient Thermoelastic Analysis for a Laminated Composite Strip with an Interlayer of Functionally Graded Material (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses 32 ページ: 1181-1197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tranisent Thermoelastic Problem of a Functionally Graded Hollow Cylinder due to Asymmetrical Surface Heating (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses 32 ページ: 1217-1234
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao(共著)
  • 雑誌名: Mechanics and Model-Based Control of Smart Materials and Structures(Springer Wien New York) ページ: 125-134
• [雑誌論文] Transient Piezothermoelastic Analysis for a Functionally Graded Thermopiezoelectric Hollow Cylinder (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Tomikazu Akai, Yoshihobu Tanigawa
  • 雑誌名: Journal of Thermal Stresses 31 ページ: 935-955
  • 査読あり
• [学会発表] 傾斜機能を有する圧電磁帯板の組成最適化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 町田和樹, 大多尾義弘, 石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 区分的指数関数の不均質特性を有する帯板の熱応力緩和のための最適設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西祐典, 大多尾義弘, 石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 傾斜機能マルチフェロイクス材料からなる中空球の非定常熱弾性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大多尾義弘、石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会第24回計算力学講演会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] 区分的べき常関数の不均質特性を有する多層層状中空円筒および中空球の非定常熱弾性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大多尾義弘, 石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2011カンファレンス
  • 発表場所: 九州工業大学(福岡県)
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Circular Disk with Piecewise Power Law Nonhomogeneity (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
  • 学会等名: 9th International Congress on Thermal Stresses
  • 発表場所: Hungarian Academy Sciences, Budapest, Hungary(Invited Lecture)
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] 等方性構造材料と傾斜機能マルチフェロイクス材料からなる積層中空円筒の非定常熱弾性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大多尾義弘、石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府)
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 構造材料と傾斜機能圧電材料からなる知的複合中空円筒の非定常圧電熱弾性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 呉羽主考, 大多尾義弘, 石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第86期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府)
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] Transient Thermal Stress Problem of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder due to a Uniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: The Second Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures
  • 発表場所: Nanjing University of Aeronautics & Astronautics(China)
  • 年月日: 2010-10-24
• [学会発表] Transient Thermal Stress Problem of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder due to a Uniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: the Second Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures
  • 発表場所: Nanjing University of Aeronautics & Astronautics (China)
  • 年月日: 2010-10-24
• [学会発表] 等方性構造材料とマルチフェロイクス材料からなる積層中空円筒の非定常熱弾性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大多尾義弘
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: Joint-Symposium on Mechanics of Advanced Materials & Structures
  • 発表場所: Harbin Institute of Technology(China)
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: Joint-Symposium on Mechanics of Advanced Materials & Structures
  • 発表場所: Harbin Institute of Technology (China).
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-Electro-Thermoelastic Hollow Cylinder (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: Joint-Symposium on Mechanics of Advanced Materials & Structures
  • 発表場所: Harbin Institute of Technology (China)
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip due to Nonuniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara, Kei Noda
  • 学会等名: The 12^<th> International Congress on Mesomechanics
  • 発表場所: National Taiwan University of Science and Technology(Taiwan)
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip due to Nonuniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara, Kei Noda
  • 学会等名: the 12t^<th> International Congress on Mesomechanics
  • 発表場所: National Taiwan University of Science and Technology (Taiwan).
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] Exact Solution for Transient Thermal Stress Problem of a Multilayered Magneto-electro-thermoelastic Hollow Sphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: the 12^<th> International Congress on Mesomechanics
  • 発表場所: National Taiwan University of Science and Technology (Taiwan)
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] Transient Thermal Stress Analysis of a Functionally Graded Magneto-Electro-Thermoelastic Strip due to Nonuniform Surface Heating (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Masayuki Ishihara, Kei Noda
  • 学会等名: the 12^<th> International Congress on Mesomechanics
  • 発表場所: National Taiwan University of Science and Technology (Taiwan)
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] 傾斜機能を有する圧電磁帯板の非定常熱弾性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野田圭, 大多尾義弘, 石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] マルチフェロイクス材料からなる積層中空円筒の非定常熱弾性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大多尾義弘
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 傾斜機能層が挿入された積層複合中空球の非定常熱弾性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸尾和之, 大多尾義弘, 石原正行
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第85期定時総会講演会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Hollow Cylinder with Piecewise Power Law Nonhomogeneity (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 学会等名: Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] Transient Thermoelasticity of a Laminated Composite Hollow Sphere with an Interlayer of Functionally Graded Material (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao, Kazuyuki Maruo, Masayuki Ishihara
  • 学会等名: Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] Transient Thermoelastic and Piezothermoelastic Probrems of Functionally Graded Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 学会等名: the 8th International Congress on Thermal Stresses
  • 発表場所: University of Illinois, USA
  • 年月日: 2009-06-03
• [学会発表] Transient Thermoelastic Analysis for a Multilayered Thick Strip with Piesewise Exponential Nonhomogeneity (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 学会等名: the 8th International Congress on Thermal Stresses
  • 発表場所: University of Illinois, USA
  • 年月日: 2009-06-02
• [学会発表] 積層複合モデルを用いた傾斜機能圧電中空円筒の非定常圧電熱弾性解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小原崇広, 大多尾義弘
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第8 2期定時総会講演会
  • 発表場所: 東大阪市
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 非一様加熱を受ける圧電材料からなる三層積層片持はりの非定常圧電熱弾性解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 湯原将光, 大多尾義弘
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第82期定時総会講演会
  • 発表場所: 東大阪市
  • 年月日: 2009-03-17
• [図書] Mechanics and Model-Based Control of Smart Materials and Structures (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ootao
  • 出版者: Springer Wien New York