| 研究課題/領域番号 |
22K14153
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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 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
立山 耕平 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70837096)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | メカニカルメタマテリアル / 衝撃吸収 / セル構造体 / ひずみ速度 / 階層化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
材料に幾何構造を付与し、特異な機械的特性を発現させたものを、メカニカルメタマテリアルと呼んでいる。その一種で、内部に多数の空孔（セル）を有するセル構造体は、セルの幾何学的制御のみでその機械的特性を変化可能である。本研究の目的は、自由自在な変形を可能とする階層的メカニカルメタマテリアルを創製することである。そのために、「規則構造」および「不規則構造」の両者をミクロとマクロに「階層的」に配置するといった発想から、従来は相容れなかった変形機構の共存を目指す。
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| 研究成果の概要 |
セル構造体において、「規則構造」および「不規則構造」の両者を「階層的」に配置するといった発想から，2種類の変形機構を共存させた階層的メタマテリアルの創成を目的とした。具体的には、セル構造体に人工的な欠陥を付与することでセル構造体のマクロな変形のコントロールを試みた。検討の結果、不規則なセル構造体に対して人工欠陥を付与することで、任意に変形のコントロールが可能となることを示唆することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
セル構造体を用いて、自由自在な変形を可能とする階層的メカニカルメタマテリアルの創製について検討した。この際，セル構造体に人工的な欠陥を付与することでセル構造体のマクロな変形の制御を試みた。セル構造体に人工欠陥を付与することで、セル壁一つ一つのミクロな変形とセル構造体としてのマクロな変形をそれぞれ個別に制御できることが示唆された。セル構造体は相対密度やセル形状によって変形が支配されるため、構造のみの変化によって大きく特性を制御することは困難とされてきたが、本研究によって、不規則なセル構造体に対して人工欠陥を付与することで、任意に変形の制御が可能となることを示唆することができた。
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