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多方向動作形状記憶複合材料の開発と長期機能特性評価の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560103
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関愛知工業大学

研究代表者

戸伏 壽昭  愛知工業大学, 工学部, 教授 (70103231)

連携研究者 北村 一浩  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (40332035)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワードインテリジェント材料 / 形状記憶合金 / 形状記憶ポリマー / 複合材料 / 形状記憶効果 / 超弾性 / 疲労 / マルテンサイト変態 / 機能特性 / 形状記憶材料 / 材料設計 / 物性 / 評価
研究概要

2種類の形状記憶合金テープおよび形状記憶ポリマーフィルムを積層した形状記憶複合複合ベルトでは、加熱と冷却で3方向の曲げ変形特性が現れる。形状記憶合金ワイヤーに窒素イオンを注入すると、曲げ疲労寿命が長くなる。応力制御のサブループ負荷を受ける形状記憶合金では、クリープとクリープ回復、および応力緩和と応力回復が現れる。形状記憶合金テープのねじり疲労寿命曲線はべき関数で表される。形状記憶合金テープによるドアの自動開閉モデルと自動開閉するブラインドモデルの2種類の小型アクチュエータを開発した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 28件) 学会発表 (9件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] 応力制御サブループ負荷におけるTiNi形状記憶合金の応力緩和および応力回復2014

    • 著者名/発表者名
      武田亘平、松井良介、戸伏壽昭
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 80 号: 809 ページ: SMM0002-SMM0002

    • DOI

      10.1299/transjsme.2014smm0002

    • NAID

      130005004860

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation-Induced Relaxation and Stress Recovery of TiNi Shape Memory Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, R. Matsui, H. Tobushi, E. Pieczyska
    • 雑誌名

      Materials

      巻: vol.7 ページ: 1912-1926

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation-Induced Relaxation and Stres Recovery of TiNi Shape Memory Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, R. Matsui, H. Tobushi, E.A. Pieczyska
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 7 号: 3 ページ: 1912-1926

    • DOI

      10.3390/ma7031912

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Levintant-Zayonts and S. Kucharski, Influence of Nitrogen Ion Implantation on Deformation and Fatigue Properties of TiNi Shape Memory Alloy Wire2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi, K. Mitsui, N.
    • 雑誌名

      Arch. Mech.

      巻: vol.65, No. 5 ページ: 391-405

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creep and Creep Recovery under Stress-Controlled Subloop Loading in TiNi Shape Memory Alloy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, R. Matsui, H. Tobushi, E.A. Pieczyska
    • 雑誌名

      Arch. Mech.

      巻: vol.65, No. 5 ページ: 429-444

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Torsional Deformation Characteristics of TiNi SMA Tape and Application to Rotary Actuator2013

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, E. Pieczyska, K. Miyamoto, K. Mitsui
    • 雑誌名

      J. Alloys and Compounds

      巻: vol.577S

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Transformation Bands in TiNi SMA for Various Stress and Strain Rates Stiudied by a Fast and Sensitive Infrared Camera2013

    • 著者名/発表者名
      E. A. Pieczyska, H. Tobushi and K. Kulasinski
    • 雑誌名

      Smart Materials and structures

      巻: 22 号: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1088/0964-1726/22/3/035007

    • 関連する報告書
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    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Nitogen Ion Implantation on Deformation and Fatigue Properties of TiNi Shape Memory Alloy Wire2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, K. Mitsui, H. Tobushi, N. Levintant-Zayonts, S. Kucharski
    • 雑誌名

      Archives of Mechanics

      巻: 65 ページ: 391-405

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      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creep and Creep Recovery under Stress-Controlled Subloop Loading in TiNi Shape Memory Alloy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, R. Matsui, H. Tobushi, E.A. Pieczyska
    • 雑誌名

      Archives of Mechanics

      巻: 65 ページ: 429-444

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      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Torsional Deformation Characteristics of TiNi SMA Tape and Application to Rotary Actuator2013

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, E. Pieczyska, K. Miyamoto, K. Mitsui
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 5775 ページ: S745-S748

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2011.10.108

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation-Induced Creep and Creep Recovery of Shape Memory Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi and E. A. Pieczyska
    • 雑誌名

      Materials

      巻: vol.5 ページ: 909-921

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Torsional Properties of TiNi Shape Memory Alloy Tape for Rotary Actuator2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi, K. Mitsui, Y. Nishimura and K. Miyamoto
    • 雑誌名

      Journal of Materials Engineering and Performance

      巻: vol.21 ページ: 2680-2683

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      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance and Design of Precision-Cast Shape Memory Alloy Brain Spatula2012

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, K. Mitsui, K. Takeda, K. Kitamura and Y. Yoshimi
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical and Applied Mechanics

      巻: vol.50, No. 3 ページ: 855-869

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of Strain Rate on Thermomechanical Coupling Effects in TiNi SMA Subjected to Compression2012

    • 著者名/発表者名
      E. A. Pieczyska, H. Tobushi, K. Kulasinski and K. Takeda
    • 雑誌名

      Materials Transaction

      巻: vol.53, No. 11 ページ: 1905-1909

    • NAID

      10031127179

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Martensite Transformation Bands Studied in TiNi Shape Memory Alloy by Infrared and Acoustic Emission Techniques2012

    • 著者名/発表者名
      E. A. Pieczyska, H. Tobushi, K. Takeda, D. Stroz, Z. Ranachowski, K. Kulasinski, S. Kudela Jr. and J. Luckner
    • 雑誌名

      Kovove Materials

      巻: vol.50 ページ: 309-318

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superelastic Deformation of TiNi Shape Memory Alloy Subjected to Various Subloop Loadings2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi, K. Miyamoto and E. A. Pieczyska
    • 雑誌名

      Mater. Trans.

      巻: vol.53, No. 1 ページ: 217-223

    • NAID

      10030258686

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation-Induced Creep and Creep Recovery of Shape Memory Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi and E. Pieczyska
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 5 号: 5 ページ: 909-921

    • DOI

      10.3390/ma5050909

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of Strain Rate on Thermomechanical Coupling Effects in TiNi SMA Subjected to Compression2012

    • 著者名/発表者名
      E. Pieczyska, H. Tobushi, K. Kulasinski and K. Takeda
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 53(11) ページ: 1905-1909

    • NAID

      10031127179

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Matrensite Transformation Bands Studied in TiNi Shape Memory Alloy by Infrared and Acoustic Emission Techniques2012

    • 著者名/発表者名
      E. A. Pieczyska, H. Tobushi, K. Takeda, D. Stroz, Z. Ranachowski, K. Kulasinski, S. Kudela Jr. and J. Luckner
    • 雑誌名

      Kovove Mater.

      巻: 50 ページ: 309-318

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superelastic Deformation of Shape Mmeory Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi, K. Miyamoto, E. Pieczyska
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 53 ページ: 217-223

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      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 形状記憶合金熱エンジンの出力特性と応用2011

    • 著者名/発表者名
      戸伏壽昭、宮本浩司、三井健人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編)

      巻: 77巻777号 ページ: 754-758

    • NAID

      130000874063

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      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 形状記憶複合帯板の3方向曲げ挙動2011

    • 著者名/発表者名
      戸伏壽昭、林俊一、伊達功祐、西村泰彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編)

      巻: 77巻777号 ページ: 759-763

    • NAID

      130000874064

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      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Shape Memory Actuator2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, K. Miyamoto, Y. Nishimura and K. Mitsui
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical and Appl. Mech.

      巻: vol.49, No. 3 ページ: 927-943

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      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TiNi形状記憶合金のサブループ超弾性変形2011

    • 著者名/発表者名
      武田亘平、戸伏壽昭、宮本浩司、E. A. Pieczyska
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編)

      巻: 77巻781号 ページ: 1509-1517

    • NAID

      130001049816

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Way Actuation of Shape Memory Composite2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, S. Hayashi, E. Pieczyska, K. Date and Y. Nishimura
    • 雑誌名

      Arch. Mech.

      巻: vol.63, No. 5-6 ページ: 443-457

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      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TiNi Shape Memory Alloy Tension at Various Temperatures–Infrared Imaging of Shape Memory Effect and Pseudoelasticity2011

    • 著者名/発表者名
      E. A. Pieczyska and H. Tobushi
    • 雑誌名

      Mechanics and Control

      巻: vol.30, No. 1 ページ: 20-26

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TiNi Shape Memory Alloy Tension2011

    • 著者名/発表者名
      E. Pieczyska and H. Tobushi
    • 雑誌名

      Mechanics and Control

      巻: 30 ページ: 20-26

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Way Actuation of Shape Memory Composite2011

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, S. Hayashi, E. Pieczyska, k. Date
    • 雑誌名

      Archives of Mechanics

      巻: 63 ページ: 443-457

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Shape-Memory Composite Actuator with SMA and SMP2013

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, K. Takeda, R. Matsui and S. Hayashi
    • 学会等名
      Proc. of The 19^<th> International Conference on Composite Materials
    • 発表場所
      Montreal, Canada(pp. 9285-9295)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Stress-Induced Martensitic transformation in TiNi Shape Memory Alloy2013

    • 著者名/発表者名
      E.A. Pieczyska and H. Tobushi
    • 学会等名
      Proc. of International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic(pp. 225-226)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanical and Infrared Thermography Analysis of Shape Memory Polyurethane2013

    • 著者名/発表者名
      E.A. Pieczyska, M. Maj, K. Kowalczyk-Gajewska, M. Staszczak, H. Tobushi, S. Hayashi and M. Cristea
    • 学会等名
      Proc. of International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic(pp. 282-283)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Shape-Memory Actuator with SMA and SMP2013

    • 著者名/発表者名
      Hisaaki Tobushi
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Composite Materials
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] TiNi SMA Subjected to Compression–Thermomechanical Effects Investigated with IR Technique2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kulasinski, E.A. Pieczyska, H. Tobushi and K. Takeda
    • 学会等名
      38^<th> Solid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Warsaw, Poland(pp. 290-291)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Nitrogen Ion Implantation on Deformation and Fatigue Properties of TiNi Shape-Memory Alloy Wire2012

    • 著者名/発表者名
      K. Mitsui, K. Takeda, H. Tobushi, N. Levintant-Zayonts and S. Kucharski
    • 学会等名
      38^<th> Solid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Warsaw, Poland(pp. 292-293)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Creep Behavior under Stress-Controlled Subloop Loading in tiNi Shape Memory Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, H. Tobushi and E.A. Pieczyska
    • 学会等名
      38^<th> Solid Mechanics Conference
    • 発表場所
      Warsaw, Poland(pp. 296-297)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Rotary Actuator Using Torsional Deformation of Shape Memory Alloy Tape2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, Y. Nishimura, K. Mitsui and H. Tobushi
    • 学会等名
      International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators 2012
    • 発表場所
      Hirosaki, Japan(p. 45)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Shape-Memory Composite Belt for Actuator2012

    • 著者名/発表者名
      K. Takeda, Y. Nishimura, K. Mitsui and H. Tobushi
    • 学会等名
      International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators 2012
    • 発表場所
      Hirosaki, Japan(p. 46)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Mechanical Properties of Shape Memory Materials2013

    • 著者名/発表者名
      H. Tobushi, R. Matsui, K. Takeda and E. A. Pieczyska
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Mechanical Properties of Shape Memory Materials2013

    • 著者名/発表者名
      Hisaaki Tobushi, Ryosuke Matsui, Kohei Takeda, Elzbieta A. Pieczyska
    • 総ページ数
      271
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] よくわかる実験技術・学術用語第2版2012

    • 著者名/発表者名
      戸伏壽昭、林俊一
    • 出版者
      日本実験力学会
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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