研究課題
高度IT社会や先端医療分野においては、ナノおよびマイクロスケールの機器設計および開発が求められており、これまでは不可能とされていた金属-セラミックス-高分子間の同材および異材接合技術の開発が必要不可欠である。本研究では、これらの新接合技術の効率的な開発のために有用な、大次元問題高速解析法を用いたマルチ接合界面設計システムの開発を目指す。平成20年度においては、主に以下の研究を実施した。1.平成19年度までに開発を行ってきた自己相似階層分散型演算法に基づいた、大次元問題高速解析法を異材接合体の解析に適応するうえで認められた、解析の収束性の問題を改善するため、新たに階層型マルチグリッド法に基づいた、大次元問題高速解析法を開発した。また、空間的ならびに時間的に、居所的な剛性の異方性が発生する鋳造部品の熱変形問題を対象に解析を行い、汎用構造解析ソフトの5〜7倍の高速化を、さらに汎用ソフトでは不可能なより高分解な解析が可能であることを実証した。2.自己相似階層分散型演算法ならびに階層型マルチグリッド法のいずれにおいても生じる可能性がある、変位境界条件における解析の収束性の問題を改善した、改良型大次元問題高速解析法を開発し、複雑な境界条件問題を対象に、解析の有用性を実証した。3.異材接合体の接合性を解析的に検討する問題の一例として、電磁シーム圧接法による鉄-アルミニウム合金接合体を対象に、オイラー・ラグランジュ連成法による大次元解析を行い、実験における界面近傍の組織分布ならびに接合性との比較から、接合時に接合界面近傍に生成する局所的な塑性ひずみの分布形態が、接合性の可否を決定する主要な因子であると考えられることを実証した。
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Ceramic Engineering and Science Proceedings Vol. 23No. 3
ページ: 173-179
Proc. Int. Sym. on Structures under Earthquake, Impact, and Blast Loading 2008
ページ: 67-71
