| 研究課題/領域番号 |
20K14615
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
立山 耕平 立命館大学, 理工学部, 助教 (70837096)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | セル構造体 / 衝撃吸収 / 圧力波 / ダイラタンシー / 懸濁液 / 衝撃変形 / 固液可変流体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
セル構造体の材料に，流体でありながら衝撃負荷時に固体化する特性を持つ「固液可変流体」を用いることで，1. 変形・破壊による衝撃荷重の吸収，2. 受圧面積の増加による衝撃荷重の分散といった2種類の衝撃吸収メカニズムを融合した画期的な衝撃吸収メカニズムを見出すことが本研究の目的である。本アプローチによって「普段は柔軟性を保持していて低応力に対しても衝撃吸収特性を有しながら，衝撃荷重が加わった際には受圧部の硬化による衝撃荷重の分散および変形・破壊による衝撃荷重の吸収によって高い衝撃吸収能力を発現するといった衝撃吸収メカニズムの発現が期待される。
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| 研究成果の概要 |
普段は柔軟でありながら，衝撃荷重が加わった際には高い衝撃吸収特性を有する「負荷荷重に対してフレキシブルな衝撃吸収メカニズム」を見出すことを目的とし，流体でありながら衝撃負荷時に固体化する特性を持つ「固液可変流体」を用いた「セル構造体」の作製を試みた．この際，固液可変流体の配合を変化させることによってその応力波伝播特性および衝撃吸収特性を評価した．検討の結果，本研究で作成した固液可変流体は，ある一定の速度域において衝撃吸収特性が大きく変化する速度依存性が確認された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では，固液可変流体を用いたセル構造流体の作製について検討した．この際，固液可変流体の波動伝播特性，特にその速度依存性に関する知見が得られ，普段は柔軟でありながら，衝撃荷重が加わった際には高い衝撃吸収特性を有する「負荷荷重に対してフレキシブルな衝撃吸収メカニズム」を見出す可能性が示された．この衝撃吸収メカニズムは，従来とは異なる新しい衝撃吸収材料の創成へ応用できると研究代表者は期待している．
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