| 研究課題/領域番号 |
63550070
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
機械材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 大阪府立大学 |
|---|
研究代表者 |
三木 光範 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (90150755)
|
|---|
| 研究分担者 |
杉山 吉彦 大阪府立大学, 工学部, 教授 (90032268)
室津 義定 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081386)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1989年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1988年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
|
|---|
| キーワード | 複合材料 / 異方性 / 材料設計 / 最適設計 / 人工知能 / エキスパ-トシステム / エキスパートシステム / オブジェクト指向 |
|---|
| 研究概要 |
複合材料の異方性を積極的に活用するには、1:力学的異方性を前提とした構造・材料設計の最適化理論の構築、ならびに、2:異方性を発現させる材料設計手法の確立と、設計のためのエキスパ-トシステムの開発が必要である。本研究はこの観点から以下の具体的目標にしたがって行われた。
(1)特異な変形機能の発現 ここでは複合材料のポアソン比を負にすること、および曲げーねじり連成変形をコントロ-ルすることを考えた。前者および後者とも解析と実験は良い一致を示し、前者ではポアソン比が負となってより強固に結合する継手が、後者では複雑な曲げーねじり荷重下でねじれ角が0となるような応用が考えられることを示した。
(2)材料設計手法の構築 新しい試みとして、積層構成の一般化と構造物のひずみエネルギの関係を明らかにし、最大剛性をもつ普偏的な積層構成を明らかにした。この手法を用いることにより平板の設計など多くの応用分野で最適材料設計が可能となった。
(3)信頼性を基準とする複合材料の最適設計の確立 これまでの材料設計では強度な荷重を確定的なものとしていた。しかし、それらに変動が生じると最適な繊維配向角が変わることが解析できた。そこで、確率的条件下で最適繊維配向角を求める手法を提案した。また、その方法はAFOSM法を基礎としていたが、その方法を改良し、計算時間が100分の1で、最適配向角の物理的意味も明白な内接楕円体法を考案した。
(4)設計システムの研究 以上の知見を知識として構造化し、オブジェクト指向言語Smalltalkを用いて複合材料のためのエキスパ-トシステムの構築を行った。ここでは物理的次元を保持することや新しいクラス構造化の概念を示し、十分に構造化された知識表現を提案することができた。また、デモ用のプロトタイプシステムも完成できた。
|
