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2007 年度 実績報告書

熱的環境下での高分子圧電材料からなる知的複合材料における解析的手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17560076
研究機関大阪府立大学

研究代表者

大多尾 義弘  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (10275274)

キーワード材料力学 / 熱応力 / 高分子圧電材料 / 知的複合材料 / 数理解析
研究概要

1.構造材料の解析
圧電効果および吸湿効果を持たない異方性複合材料からなるアングルプライ積層材料の一次元非定常熱弾性問題を、広義の平面ひずみ状態について解析し、数値計算により繊維配向角および内外半径比の影響を調べた。
2.傾斜機能材料の解析
圧電効果を持たない傾斜機能材料を想定し、解析モデルとして、(1)不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能中空円筒および傾斜機能中空球の一次元非定常熱弾性問題、(2)不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能円筒パネルの二次元非定常熱弾性問題、(3)不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能中空円筒の平面非軸対称熱弾性問題、(4)直交異方性を有するとともに厚さ方向に指数関数で与えられた不均質特性を持った長方形板の三次元非定常熱弾性問題に対して厳密解を導出し、数値計算により不均質性や異方性の影響を調べた。
3.傾斜機能圧電材料の解析
傾斜機能材料の熱弾性問題の解析方法を傾斜機能圧電材料の圧電熱弾性問題の解析に拡張した。解析モデルとして、物性値の不均質特性が半径方向にべき乗関数で与えられた傾斜機能圧電中空球の一次元非定常圧電熱弾性問題の厳密解を導出し、数値計算により不均質性の影響を調べた。
4.知的複合材料の解析
(1)アングルプライ積層材料と圧電材料からなる多層層状中空円筒の一次元非定常圧電熱弾性問題、(2)等方性構造材料と圧電材料からなる二層複合中空円筒の非定常非軸対称圧電熱弾性問題に対して前年度に導出した理論解を用いて数値計算を行った。
5.圧電湿熱弾性解析
吸湿性を有する高分子系の異方性材料と圧電材料からなる複合中空円筒の非定常圧電湿熱弾性問題を温度場と湿度場が非連成であるとして、理論解を導出した。さらに数値計算を行い、温度および湿度が変位、応力および電位分布に及ぼす影響を調べた。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] One-dimensional Solutions for Transient Thermal Stresses in Functionally Graded Hollow Cylinders and Hollow Spheres2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 973

      ページ: 682-687

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Solution for Transient Thermal Stresses of an Orthotropic Functionally Graded Rectangular Plate2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
    • 雑誌名

      Composite Structures 80

      ページ: 10-20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Piezothermoelasticity of a Two-layered Composite Hollow Cylinder Constructed of Isotropic Elastic and Piezolectric Layers due to Asymmetrical Heating2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tanigawa, Yoshihiro Ootao
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Stresses 30

      ページ: 1003-1023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Piezothermoelastic Anslysis for a Functionally Graded Thermopiezoelectric Hollow Sphere2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
    • 雑誌名

      Composite Structures 81

      ページ: 540-549

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Thermoelastic Problem of a Functionally Graded Cylindrical Panel due to Nonuniform Heat Supply2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Stresses 30

      ページ: 441-457

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Piezothermoelasticity of a Two-layered Composite Hollow Cylinder Constructed of Isotropic Elastic and Piezoelectric Layers due to Asymmetrecal Heating2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tanigawa, Yoshihiro Ootao
    • 雑誌名

      Proceedings of The Seventh International Congress on Thermal Stresses 1

      ページ: 81-84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Piezothermoelastic Analysis For a Functionally Graded Thermopiezoelectric Hollow Cylinder2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao, Tomikazu Akai, Yoshinobu Tanigawa
    • 雑誌名

      Proceedings of The Seventh International Congress on Thermal Stresses 2

      ページ: 527-530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Piezothermoelastic Problem of a Composite Hollow Cylinder Composed of Angle-ply and Piezoelectric Laminae2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao, Yoshinobu Tanigawa, Yoshinori Daido
    • 雑誌名

      Proceedings of The Seventh International Congress on Thermal Stresses 2

      ページ: 759-762

    • 査読あり
  • [学会発表] アングルプライ積層中空円筒の一次元非定常熱弾性問題(繊維配向角および内外半径比の影響)2008

    • 著者名/発表者名
      大道 義範, 大多尾 義弘
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
    • 発表場所
      豊中市(大阪大学)
    • 年月日
      2008-03-15
  • [学会発表] 圧電材料と異方性積層材料からなる複合中空円筒の非定常圧電湿熱弾性解析2008

    • 著者名/発表者名
      大多尾 義弘
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
    • 発表場所
      豊中市(大阪大学)
    • 年月日
      2008-03-14
  • [学会発表] Transient Thermoelastic Problem of a Functionally Graded Hollow Cylinder due to Asymmetric Heat Supply2007

    • 著者名/発表者名
      Yosiuhiro Ootao
    • 学会等名
      2007 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • 発表場所
      Seattle
    • 年月日
      2007-11-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 一様表面加熱を受けるアングルプライ積層中空円筒の非定常熱弾性解析(広義の平面ひずみ状態の場合)2007

    • 著者名/発表者名
      大道 義範, 大多尾 義弘, 谷川 義信
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会講演会
    • 発表場所
      吹田市(関西大学)
    • 年月日
      2007-09-10
  • [学会発表] Transient Piezothermoelastic Problem of a Composite Hollow Cylinder Composed of Angle-ply and Piezoelectric Laminae2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro, Ootao
    • 学会等名
      The Seventh International Congress on Thermal Stresses
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2007-06-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Transient Piezothermoelasticity of a Two-layered Composite Hollow Cylinder Constructed of lsotropic Ilastic and Piezoelectric Layers due to Asymmetrical Heating2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Tanigawa, Yoshihiro Ootao
    • 学会等名
      The Seventh International Congress on Thermal Stresses
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2007-06-07
  • [学会発表] Transient Piezothermoelastic Analysis For a Functionally Graded Thermopiezoelectric Hollow Cylinder2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ootao
    • 学会等名
      The Seventh International Congress on Thermal Stresses
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2007-06-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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