| 研究課題/領域番号 |
22KF0174
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| 補助金の研究課題番号 |
22F22361 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 外国 |
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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 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
松本 幸大 豊橋技術科学大学, 次世代半導体・センサ科学研究所, 教授 (00435447)
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| 研究分担者 |
YORESTA FENGKY 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2024年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2023年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2022年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 繊維強化複合材 / 木質材料 / 補強 / 力学試験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は木質系構造材料の有効利用のための構造性能の向上を目的として，軽量で高強度な炭素繊維強化樹脂材料との新しい複合構造部材を提案・性能実証を行うものである。炭素繊維強化樹脂は引張特性に優れることから梁の下端に適用することが多いが，耐火・耐熱性の観点では好ましくなく，より安全・安心な木質系複合構造部材を確立するため，上端に設けたスリット内に炭素繊維強化樹脂を配し，耐火性・炭素繊維強化樹脂の座屈を木質系材料の断熱性・座屈拘束で補うことで，両材料の利点を活かした構造部材の力学特性を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本研究は木質系構造材料の有効利用のための構造性能の向上を目的として，軽量で高強度な炭素繊維強化樹脂材料との新しい複合構造部材を提案・性能実証を行うことを目的としている。
初年度は準備期間と位置付けており，（１）梁部材の曲げ単調載荷試験に関して既往文献のサーベイと実験研究計画の確定を行った。これに準じて，実験材料の発注手続きを進め，必要となる木質系構造材料の調達が完了した。（２）木質系構造材料メーカーに訪問・打ち合わせを行い，本研究成果の実装や海外協力・展開も含めた協力体制について意見交換を行った。（３）木質構造材料と繊維強化複合材とを一体化し，合成構造部材とするための加工法・成形法について準備を進め，最新の３次元機械加工装置を用いて実施するための準備を進めた。（４）次年度実験を行った結果と比較するための理論計算や有限要素解析モデルの構築を進め，実験後に円滑に比較・分析が実施できるよう準備を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の目的であった，実験のための材料調達と実験準備，力学計算などが順調に進められており，次年度に力学実験を円滑に実施できる進捗状況であるため。
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| 今後の研究の推進方策 |
２年目は，梁部材の繰り返し曲げ載荷試験と，柱部材の圧縮試験に関して実験研究を進めるとともに，得られた結果をまとめ，学会での口頭発表と査読付き学術論文への投稿を行う。
年度前半で梁部材の繰り返し曲げ試験を行い，その構造性能の分析を行う。得られた成果は国内外会議で発表するとともに査読付き学術論文誌への投稿を行う。並行して，圧縮試験で必要となる部材両端のピン結合部品の設計・調達を進め，年度後半より柱部材の圧縮試験とその分析を進める。
以上のような研究結果を元として，木質系複合構造部材の設計法の提案を行い，所望の部材剛性・強度が得られる設計法を明らかにするとともに適用範囲を示す。
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