| 研究課題/領域番号 |
20K14866
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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23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中楚 洋介 東京大学, 生産技術研究所, 特任講師 (70756361)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 天井 / 非構造材 / 安全性評価 / 人頭模型 / 衝撃 / 人体有限要素モデル / アルミ合金 / スプリット・ホプキンソン棒法 / ひずみ速度 / 落下物 / 人体安全 / 人頭有限要素モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，人頭有限要素モデルを用いて天井材の衝突角度や大きさを変化させたパラメトリック解析により天井材の頭部への衝突を模擬し，実験では計測困難なひずみや応力分布まで詳細に調べることで，より現実の被害に即した天井材の危険度評価法を確立する．本計画では，まず，天井材の物性値の取得及び構成式の提案を行う．次に，取得した天井材の物性値を利用して既往の天井材落下実験の模擬解析を行う．解析手法の妥当性を確認した後，人頭有限要素モデルを用いた衝撃解析を行い，最大荷重だけでなく頭部の応答加速度や頭蓋骨に発生する応力等について考察を行う．また，天井材のスケール効果や衝突角度についても検討する．
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| 研究成果の概要 |
世界各国で地震のみならず結露や雨漏り等の要因で日常的に発生している天井落下被害に対し、衝突時に発生する衝撃荷重と適切な人体耐性指標を比較することで危険度の定量的な評価手法を開発した．衝撃荷重は，マグネシウム合金製の人頭模型に天井材を衝突させ人頭模型直下のロードセルにより計測している．本研究では，様々な落下状況下における衝撃荷重や頭部に生じる応力等を人頭有限要素モデルを用いた数値解析により求め，より現実の被害に即した危険度評価手法の検討を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界各国で地震のみならず結露や雨漏り等の要因で日常的に発生している天井落下被害に対し、衝突時に発生する衝撃荷重と適切な人体耐性指標を比較することで危険度の定量的な評価手法を開発した．衝撃荷重は，マグネシウム合金製の人頭模型に天井材を衝突させ人頭模型直下のロードセルにより計測している．本研究では，様々な落下状況下における衝撃荷重や頭部に生じる応力等を人頭有限要素モデルを用いた数値解析により求め，より現実の被害に即した危険度評価手法の検討を行った．
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