有限要素法と粒子法の連成シミュレーションによる突起物のグリップ機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24K07294
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
• 研究機関: 明星大学
• 研究代表者: 高 三徳 明星大学, 理工学部, 教授 (00337271)
• 研究分担者: 亀井 延明 明星大学, 理工学部, 教授 (20233968)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 微細突起物 / 軟滑物体 / グリップ機構 / FEM-MPS連成シミュレーション / グリップ・ソフト

研究開始時の研究の概要

本研究では、まず、スパッタエッチングによって作製した微細突起物試料が、表面に油膜・水膜のある軟らかくて滑りやすい物体（軟滑物体）を確実にグリップできることを実験により明らかにする。つぎに、大変形有限要素法(FEM)・粒子法(MPS)連成ソフトに独自開発の突起物モデル生成ソフトを組込んでグリップ挙動をシミュレーションし、その結果を実験結果と比較することにより軟滑物体のグリップ機構を解明する。最後に、実験結果とシミュレーション結果をデータベース化し、設計技術者が目的に応じて最適な突起物形状を選定できる「グリップ・ソフト」を開発する。