| 研究課題/領域番号 |
21K03772
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
只野 裕一 佐賀大学, 理工学部, 教授 (00346818)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | マルチスケール解析 / メッシュフリー法 / 分子動力学法 / 計算固体力学 / 材料モデリング / 分子動力学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題は，不連続体である原子と連続体をシームレスに取り扱うことを可能とする，メッシュフリー・分子動力学ハイブリッド解析手法を提案し，固体材料の変形における連続体から不連続体へ，もしくは不連続体から連続体への遷移はいかにして起こるのかを，明らかにすることを目的とする．連続体解析手法であるメッシュフリー法において，物質点は連続体を構成する点でありながら離散的な取り扱いが可能であることに注目し，連続体と原子の性質も併せ持つハイブリッド物質点を新たに導入することで，従来手法では表現が困難であった連続体，不連続体の両者と矛盾なく接続可能なハイブリッド解析手法を開発する．
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| 研究成果の概要 |
原子スケールから連続体スケールの物理現象を統一的に数値解析し，固体材料の変形における連続体から不連続体へ，もしくは不連続体から連続体への遷移のメカニズムを明らかにすることを目的として，原子と連続体をシームレスに取り扱うメッシュフリー・分子動力学ハイブリッド解析手法を新たに提案した．連続体解析手法であるメッシュフリー法において，物質点は連続体を構成する点でありながら離散的な取り扱いが可能であることに注目し，連続体と原子の性質も併せ持つハイブリッド物質点を新たに導入することで，従来手法では表現が困難であった連続体，不連続体の両者と矛盾なく接続可能なハイブリッド解析手法を開発することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題で提案した解析手法により，従来手法では困難であった連続体，不連続体の両者と矛盾なく接続する数値解析が可能となった．これにより，固体材料の変形における連続体から不連続体へ，もしくは不連続体から連続体への遷移のメカニズムを明らかにするための新たな枠組みを構築できたがことが，本研究の学術的意義である．今後，提案手法を種々の材料の変形挙動解析に適用することで，高性能な構造材料創製のためのシミュレーション技術の確立や，種々の塑性加工解析の高精度化へと展開可能な工業的応用の可能性も秘めていることが，本研究の社会的意義である．
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