曲げ特性を容易に制御可能とする新しいフレキシブルパイプインパイプの研究開発

• 研究課題/領域番号: 21760662
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐藤 太裕 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (00344482)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: フレキシブルパイプインパイプ / パイプライン / 粒状体材料 / 曲げ特性 / 座屈 / 靭性能 / パイプインパイプ / 海洋パイプライン / カーボンナノチューブ

研究概要

本研究は、二重管パイプの間に中詰コアとして砂などの粒状体材料を挿入することにより高靭性を発揮し、かつ中詰コアの物性を変化させることにより曲げ特性を容易に制御可能とする、新しい「フレキシブルパイプインパイプ」の開発を行うことを目的としたものである。研究期間内に理論的、実験的両面から多角的な検討が行われ、本提案形式の優位性が実証された。

研究成果

• [雑誌論文] Hard-to-Soft Transition in Radial Buckling of Multi-Concentric Nanocylinders (2012)
  • 著者名/発表者名: S.-J. Park, M. Sato, T. Ikeda and H. Shima
  • 雑誌名: World Journal of Mechanics 巻: Vol.2, No.1 ページ: 42-50
• [雑誌論文] Thin-shell theory based analysis of radially pressurized multiwall carbon nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Shima, S. Ghosh, M. Arroyo K. Iiboshi and M. Sato
  • 雑誌名: Computational Materials Science 巻: Vol.52(1) ページ: 90-94
• [雑誌論文] Buckling patterns of complete spherical shells filled with an elastic medium under external pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.A.Wadee, K.Iibosbi, T.Sekizawa, H.Shima
  • 雑誌名: Int.J.Mech.Sci. 巻: (未定)(in print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hard-to-Soft Transition in Radial Buckling of Multi-Concentric Nanocylinders (2012)
  • 著者名/発表者名: S.-J.Park, M.Sato, T.Ikeda, H.Shima
  • 雑誌名: World Journal of Mechanics 巻: 2 号: 01 ページ: 42-50
  • DOI: 10.4236/wjm.2012.21006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thin-shell theory based analysis of radially pressurized multiwall carbon nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Shima, S.Ghosh, M.Arroyo, K.Iiboshi, Y.Sato
  • 雑誌名: Comp.Mater.Sci. 巻: 52 号: 1 ページ: 90-94
  • DOI: 10.1016/j.commatsci.2011.04.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximate formulation for Bifurcation Buckling Loads of Axially Compressed Cylindrical Shells with an Elastic Core (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, K.Shimazaki
  • 雑誌名: Interactions and Multiscale Mechanics, An International Journal 巻: 4 ページ: 313-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximate formulation for Bifurcation Buckling Loads of Axially Compressed Cylindrical Shells with Elastic Cores Interactions and Multiscale Mechanics (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Sato and K. Shimazaki
  • 雑誌名: An International Journal 巻: Vol.4(4) ページ: 313-320
• [雑誌論文] Hydrostatically pressurized buckling of complete spherical shells filled with an elastic medium (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, M.A.Wadee, T.Sekizawa, K.Iiboshi, H.Shima
  • 雑誌名: JSCE J.Appl.Mech. 巻: 67
  • NAID: 130004557153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diverse Corrugation Pattern in Radially Shrinking Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Shima, M. Sato, K. Iiboshi, S. Ghosh and M. Arroyo
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.82(8)
  • NAID: 120002317137
• [雑誌論文] Core-tube Morphology of Multiwall Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, H. Shima and K. Iiboshi
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B 巻: Vol.24(1-2) ページ: 288-294
• [雑誌論文] パイプインパイプの軸圧縮座屈に対するコアの力学的役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕, 嶋崎賢太
  • 雑誌名: 海洋開発論文集 巻: Vol.26 ページ: 531-535
• [雑誌論文] 完全没水係留浮体のスナップ荷重発生メカニズムに関する解析的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕, 星崎心吾, 蟹江俊仁, 三上隆
  • 雑誌名: 海洋開発論文集 巻: Vol.26 ページ: 801-805
• [雑誌論文] パイプインパイプの軸圧縮座屈に対するコアの力学的役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕、嶋崎賢太
  • 雑誌名: 海洋開発論文集 巻: 26 ページ: 531-535
  • 査読あり
• [雑誌論文] フレキシブルパイプインパイプの提案とその曲げ特性に関する基礎的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕, 渡辺香奈, 白石圭祐, 蟹江俊仁, 赤川敏
  • 雑誌名: 海洋開発論文集 巻: Vol.25 ページ: 737-740
• [雑誌論文] Pressure-induced Structural Transitions in Multi-walled Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Shima and M. Sato
  • 雑誌名: Physica Status Solidi(a) 巻: Vol.206(10) ページ: 2228-2233
• [雑誌論文] フレキシブルパイプインパイプの提案とその曲げ特性に関する基礎的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕、渡辺香奈、白石圭祐、蟹江俊仁、赤川敏
  • 雑誌名: 海洋開発論文集 25 ページ: 737-740
  • 査読あり
• [学会発表] 中詰材を凍結させたフレキシブルパイプインパイプの挙動に関する実験的検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東翔太・小渡知己・佐藤太裕・蟹江俊仁・赤川敏
  • 学会等名: 土木学会北海道支部年次技術研究発表会
  • 発表場所: 札幌・かでる2・7
  • 年月日: 2012-02-02
• [学会発表] 中詰材を凍結させたフレキシブルパイプインパイプの挙動に関する実験的検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東翔太,小渡知己、佐藤太裕,蟹江俊仁,赤川敏
  • 学会等名: 土木学会北海道支部平成23年度年次技術研究発表会
  • 発表場所: かでる2・7(札幌市)
• [学会発表] Thin-shell theory for carbon nanotube deformation under pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sato, H.Shima
  • 学会等名: The 6th International Conference on Thin Walled Structures
  • 発表場所: ティミショアラ工科大学、ルーマニア
• [学会発表] 可塑性材料を充填したパイプインパイプの曲げ挙動に関する実験的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小渡知己、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 平成22年度土木学会全国大会第65回年次学術講演会講演概要集
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] 曲げを受けるフレキシブルパイプインパイプの挙動に関する実験的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小渡知己、白石圭祐、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 土木学会北海道支部平成21年度年次技術発表会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
  • 年月日: 2010-02-03
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: 小渡知己、白石圭祐、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 土木学会北海道支部平成21年度年次技術発表会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] パイプインパイプの軸圧縮座屈に対するコアの力学的役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕、嶋崎賢太
  • 学会等名: 海洋開発シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島県民交流会館
• [学会発表] 可塑性材料を充填したパイプインパイプの曲げ挙動に関する実験的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小渡知己、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 平成22年度土木学会全国大会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] フレキシブルパイプインパイプの曲げ特性に関する実験的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石圭祐、渡辺香奈、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 平成21年度土木学会全国大会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡大学(福岡)
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] フレキシブルパイプインパイプの曲げ挙動における解析モデルの検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺香奈、白石圭祐、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 平成21年度土木学会全国大会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡大学(福岡)
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] フレキシブルパイプインパイプの提案とその曲げ特性に関する基礎的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤太裕,渡辺香奈,白石圭祐,蟹江俊仁,赤川敏
  • 学会等名: 海洋開発シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市横浜開港記念会館
• [学会発表] フレキシブルパイプインパイプの曲げ特性に関する実験的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白石圭祐、渡辺香奈、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 平成21年度土木学会全国大会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡大学
• [学会発表] フレキシブルパイプインパイプの曲げ挙動における解析モデルの検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 渡辺香奈、白石圭祐、佐藤太裕、蟹江俊仁、赤川敏
  • 学会等名: 平成21年度土木学会全国大会第64回年次学術講演会
  • 発表場所: 福岡大学
• [図書] Elastic and Plastic Deformation of Carbon Nanotubes (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Shima, M.Sato
  • 出版者: Pan Stanford Publishing(in print)
• [図書] Elastic and Plastic Deformation of Carbon Nanotubes
  • 著者名/発表者名: H. Shima and M. Sato
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: Pan Stanford Publishing(in press)