状態・形状の同時最適化による多機能防振ラティス構造とマルチスケール最適化での活用

• 研究課題/領域番号: 23K26019
• 補助金の研究課題番号: 23H01324 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18030:設計工学関連; 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連; 合同審査対象区分:小区分18030:設計工学関連、小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 竹澤 晃弘 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10452608)
• 研究分担者: 津島 夏輝 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究開発員 (20815948)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2026年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2023年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 積層造形 / 最適設計 / 粉体ダンパ / メタマテリアル

研究開始時の研究の概要

本研究では金属積層造形の残留粉末で作成する粉体ダンパを，形状を工夫して新機能を実現するラティス構造・メタマテリアルと，構造最適化を活用して組み合わせ，減衰を有しつつも伝熱・構造部材としても使用可能な高剛性・高熱伝導防振ラティス構造，既存材料では難しい特異な熱伝導及び剛性を示すラティス構造，特定周波数に強力な減衰を示すラティス構造を実現する．そして，それらの最大限の活用のため，構造外形と内部ラティス構造レイアウトの両方をマルチスケールで最適化するアルゴリズムを構築する．