• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

部材化構造体ネットワークの創製

研究課題

研究課題/領域番号 26249002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関大阪大学

研究代表者

澁谷 陽二  大阪大学, 工学研究科, 教授 (70206150)

研究分担者 田中 展  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70550143)
連携研究者 垂水 竜一  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30362643)
研究協力者 南 航司  
岩田 直己  
渤 潘  
飯森 理人  
中西 東風  
横川 龍世  
浜田 一駿  
柴田 龍一  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
40,040千円 (直接経費: 30,800千円、間接経費: 9,240千円)
2017年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2015年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2014年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード部材化構造体 / 非局所性 / サイズ効果 / 骨組み構造体 / 均質化非局所性有限要素法 / 構造力学 / 構造体ネットワーク / はり部材 / 有限変位 / 均質化法 / 部材化
研究成果の概要

軽量化のために極度に比強度を向上させた部材からなる構造体の外部負荷に応じた構造変化を追跡し,多様な力学的挙動を創出する部材化構造体ネットワークの創製を実施した.その特異な変形能として,本研究ではサイズ効果と非局所性を取り上げた.マクロなサイズでの発現機構について,3Dプリンターによる試作構造体で負のポアソン比を実験的に確認し,マイクロメータオーダーの特性長さを均質化有限要素解析により確認した.また,非局所性とサイズ効果の関連性を明確にするために,ミクロなサイズでのピラー型試験片を用いた圧縮試験を行った結果,降伏点の上昇とともに相界面の存在でサイズ効果の変化することがわかった.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件) 備考 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] 西安交通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 分子動力学法によるマグネシウムナノツイン構造の塑性変形機構解析2018

    • 著者名/発表者名
      奥村大,大塚真生,渋谷陽二
    • 雑誌名

      材料

      巻: 67 号: 2 ページ: 215-221

    • DOI

      10.2472/jsms.67.215

    • NAID

      130006386397

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Orthotropic laminated open-cell frameworks retaining strong auxeticity under large uniaxial loading2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, K. Suga, N. Iwata and Y. Shibutani
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 39816-39816

    • DOI

      10.1038/srep39816

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Switching Between Two Types of Auxetic Behavior of Two-dimensional Periodic Cells with Square Rotation2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, T. Nakanishi, Y. Shibutani
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi B

      巻: 253 号: 4 ページ: 718-725

    • DOI

      10.1002/pssb.201552572

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of surface energy upon size-dependent yield strength of single-crystalline hollow micro- and nanopillars2016

    • 著者名/発表者名
      Bo Pan, Hiro Tanaka and Yoji Shibutani
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering A

      巻: 659 ページ: 22-28

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dislocation-based constitutive model of crystal plasticity for the size effect of single crystalline micropillar samples2016

    • 著者名/発表者名
      Bo Pan, Yoji Shibutani and Hiro Tanaka
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 3 号: 4 ページ: 15-00602-15-00602

    • DOI

      10.1299/mej.15-00602

    • NAID

      130005263732

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of dislocation pile-up on size-dependent yield strength in finite single-crystal micro-samples2015

    • 著者名/発表者名
      Bo Pan, Yoji Shibutani, Xu Zhang and Fulin Shang
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 均質化された非局所はり構造のポアソン比と非局所性の関係2018

    • 著者名/発表者名
      浜田 一駿,渋谷 陽二,田中 展
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第93期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法を用いたMgナノツイン構造の双晶界面移動と二重双晶生成の競合関係2018

    • 著者名/発表者名
      大塚 真生,奥村 大,渋谷 陽二
    • 学会等名
      関西支部第93期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 周方向圧縮による局所的なねじり回転を許容する環状構造体の座屈後変形挙動2018

    • 著者名/発表者名
      南條隆正,田中展,渋谷陽二
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会2017年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロポーラ理論による直交異方性骨組み構造体の均質化弾性定数の同定2017

    • 著者名/発表者名
      岩田 直己,渋谷 陽二,田中展
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第92期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Finite element simulations on the elastic constants and large deformations of orthotropic laminated open-cell frameworks with negative Poisson’s ratios2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, K. Suga, N. Iwata, D. Okumura, Y. Shibutani
    • 学会等名
      20th International Conference of Composite Structures (ICCS20)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直交異方性積層セル構造体の力学特性評価とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      田中 展,須賀 海斗,奥村 大,渋谷 陽二
    • 学会等名
      第28回新構造・機能制御と傾斜機能材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法によるMgナノツイン構造の欠陥の生成と発展挙動2017

    • 著者名/発表者名
      大塚真生,奥村大,渋谷陽二
    • 学会等名
      日本材料学会第66期通常総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 負のポアソン比を示す直交異方性積層セル構造体の単軸引張試験と画像処理変形計測2017

    • 著者名/発表者名
      須賀海斗,岩田直己,田中展,渋谷陽二
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会平成27年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Localized Rule of Buckling Deformations of Periodic Square Cells Under Equi-biaxial Compression2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, Y. Shibutani
    • 学会等名
      International Mechanical Engineering Congress & Exposition (IMECE2016)
    • 発表場所
      Phenix, USA
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単結晶マイクロピラーのサイズ効果を考慮した降伏関数2016

    • 著者名/発表者名
      中西東風,潘渤,渋谷陽二,田中展
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学六甲台キャンパス
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二次元カイラル金属構造体の共鳴振動特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      垂水竜一,金政敏,渋谷陽二
    • 学会等名
      日本金属学会秋期大会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Transformation Shift of Periodic Cellular Structure by Controlling Internal Stiffness2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, T. Nakanishi, Y. Shibutani
    • 学会等名
      24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM2016)
    • 発表場所
      Monreal, Canada
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elastic constants of 3D simple lattice structures studied by resonant ultrasound spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      R. Tarumi and Y. Shibutani
    • 学会等名
      9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM 9)
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Out-of-plane Deformation Characteristic of a Microscopic Layer and Auxetic Behavior of their Laminated Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Tanaka, Naoki Iwata, Yoji Shibutani
    • 学会等名
      12th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XII) & 6th Asia-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM VI)
    • 発表場所
      Soul, Korea
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レベルセット法を用いたトポロジー最適化とHenckyのしきに基づく応力一様性の関係2016

    • 著者名/発表者名
      飯森理人,田中展,渋谷陽二,劉陽
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第91期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学
    • 年月日
      2016-03-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 局所的剛性制御による2次元周期構造の変形分岐モデルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      中西東風,田中展,渋谷陽二
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会卒業研究発表会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶・双結晶・三重結晶マイクロピラーの圧縮塑性変形挙動2016

    • 著者名/発表者名
      横川龍世,Bo Pan,渋谷陽二
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部関西学生会卒業研究発表会
    • 発表場所
      大阪電気通信大学
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Switching of Conventional and Auxetic Deformations of Cellular Structure Due to Boundary Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Tanaka, Tofu Nakanishi and Yoji Shibutani
    • 学会等名
      The International Symposium on Plasticity
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-01-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロポーラ弾性理論に基づいた金属積層構造体の共鳴振動解析2015

    • 著者名/発表者名
      垂水竜一
    • 学会等名
      日本金属学会第156回春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場Iキャンパス
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マイクロポーラはりを用いた大たわみ変形挙動の非線形有限要素解析2015

    • 著者名/発表者名
      南航司
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第90期定時総会講演会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 均質化有限要素解析による骨組み構造体の異方性特性2015

    • 著者名/発表者名
      岩田直己
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 材料力学2017

    • 著者名/発表者名
      渋谷陽二,中谷彰宏
    • 総ページ数
      335
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339045314
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻 渋谷研究室

    • URL

      http://www-comec.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻 渋谷・垂水・奥村研究室

    • URL

      http://www-comec.mech.eng.osaka-u.ac.jp/link11.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 渋谷・垂水・奥村研究室

    • URL

      http://www-comec.mech.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] アトミックデザイン研究センター

    • URL

      http://www.camt.eng.osaka-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] 渋谷・垂水研究室

    • URL

      http://www-comec.mech.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 多節環状弾性体2017

    • 発明者名
      田中展,岩田直己,渋谷陽二
    • 権利者名
      田中展,岩田直己,渋谷陽二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-045107
    • 出願年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-07  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi