多孔質材料の確率均質化特性評価法に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21760079
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 坂田 誠一郎 島根大学, 総合理工学部, 准教授 (80325042)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 確立均質化 / 多孔質材料 / マルチスケール / 確率均質化解析 / 光造形 / 複合材料 / 有限要素法解析 / 信頼性評価

研究概要

本研究では、光造形装置を用いて作成した多孔質材料の確率均質化問題の解析および確率均質化特性の評価を目的とし、解析手法の確立および実験による確認を行った。特に、コンピュータシミュレーションを用いた多孔質材料の確率均質化解析のために、複合材料など他の一般的な不均質材料をも解析可能な摂動法ベースの解析システムを開発した。種々のシミュレーションを通じ、提案手法の妥当性、有効性および問題点を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Stochastic Microscopic Stress Analysis of a Composite Material via Multiscale Analysis considering Microscopic Uncertainty (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 452-453 ページ: 277-280
• [雑誌論文] First Order Perturbation-based Stochastic Homogenization Analysis for Short Fiber Reinforced Composite Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, R.Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering Vol.4, No.4 ページ: 446-459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a Microscopic Randomness of a Particle Reinforced Composite Material with Monte-Carlo Simulation and Inverse Homogenization Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, Y.Shimizu
  • 雑誌名: International Journal for Multiscale Computational Engiennering Vol.10 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic Multiscale Stress Analysis via Identification of Microscopic Randomness (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 雑誌名: IOP Conference Series : Material Science and Engineering 巻: 10 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a Microscopic Randomness of a Particle Reinforced Composite Material with Monte-Carlo Simulation and Inverse Homogenization Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, Y.Shimizu
  • 雑誌名: IOP Conference Series : Material Science and Engineering 巻: 10 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] First Order Perturbation-based Stochastic Homogenization Analysis for Short Fiber Reinforced Composite Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, R.Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering Vo.4, No.4 ページ: 446-459
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inverse Stochastic Homogenization Analysis for Identification of Microscopic Random Variation in Material Property
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, Y.Shimizu
  • 雑誌名: International Journal for Multiscale Computational Engineering 巻: (Accepted in Aug.19th)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perturbation-based Stochastic Analysis on Microscopic Stress for Particle Reinforced Composite Material considering Microscopic uncertainty in Material Property
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, K.Enya,
  • 雑誌名: International Journal for Multiscale Computational Engineering 巻: (Accepted in Sep.28th)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic Analysis of Microscopic Stress in Fiber Reinforced Composites Considering Uncertainty in a Microscopic Elastic Property
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida, K.Enya
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering (採択済み)(公開待ち)
  • 査読あり
• [学会発表] 空孔形状のランダム変動を有する多孔質材料の確率均質化解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大住元謙一, 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本計算工学会第16回計算工学講演会
  • 発表場所: 千葉(東京大学柏キャンパス)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Stochastic Homogenization Analysis of a Porous Material Manufactured by a Rapid Prototyping (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: The Second Asian Conference on Functional Materials and Structures
  • 発表場所: Nanjing
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] Stochastic Homogenization Analysis of a Porous Material Manufactured by a Rapid Prototyping (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: The Second Asian Conference on Functional Materials and Structures
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] Stochastic Multiscale Stress Analysis of a Composite Material via Multiscale Stress Analysis Considering Microscopic Uncertainty (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: 9th International Conference on Fracture and Damage Mechanics
  • 発表場所: Nagasaki
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] 非一様な微視的ばらつきを考慮した粒子強化複合材料の確率均質化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂田誠一郎, 芦田文博, 田中龍太
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 素材の弾性定数と強度のばらつきを考慮した粒子強化複合材料の微視的確率応力解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塩谷公紀, 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] モンテカルロシミュレーションを用いた粒子強化複合材料の確率均質化逆解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Stochastic Multiscale Stress Analysis via Identification of Microscopic Randomness (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: 9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Syendey
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Stochastic Multiscale Stress Analysis via Identification of Microscopic Randomness (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: 9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Inverse Stochastic Homogenization Analysis of a Particle Reinforced Composite Material (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimizu, S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: 9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Stochastic Homogenization Analysis of a Particle Reinforced Composite Material considering a Microscopic Non-uniform Random Variation of a Microscopic Quantity (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: 12th International Congress on Mesomechanics
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] Stochastic Homogenization Analysis of a Particle Reinforcde Composite Material considering a Microscopic Non-uniform Random Variation of a Microscopic Quantity (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sakata, F.Ashida
  • 学会等名: 12th International Congress on Mesomechanics
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] ミクロなばらつきの非一様性を考慮した複合材料の確率均質化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中龍太, 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本機械学会中国支部第48期総会・講演会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 確率均質化法を用いた粒子強化複合材料の微視的応力の確率応答解析(素材の弾性定数がばらついた場合) (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩谷公紀, 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] 一次摂動法を用いた短繊維強化複合材料の確率均質化解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本機械学会M&M材料力学部門講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-07-26
• [学会発表] 繊維強化複合材料の微視的な弾性定数のばらつきに対するミクロ応力の確率応答解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂田誠一郎, 芦田文博
  • 学会等名: 日本機械学会M&M材料力学部門講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-07-26
• [備考] ホームページ等