| 研究課題/領域番号 |
18K13519
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 (2021-2023)
立命館大学 (2018) |
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研究代表者 |
佐野 友彦 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (00791378)
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| 研究期間 (年度) |
2021-03-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 力学と幾何学 / 弾性体 / ソフトマテリアル / ソフトロボティクス |
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| 研究成果の概要 |
微細構造を精緻にデザイン可能なシェルとしたシェル構造の集合体の力学応答を実験的に明らかにすることを目的として研究を行なった。シェル構造のなかでも曲がり梁構造の集合体を考えた。一様な自発曲率をもつ円筒形シェルを作成し，2つの円筒形シェルが互いに押し付けられた際の大変形の様子を明らかにし，その集合体の力学特性を明らかにした．シェル同士がはまりあうことで、全体として低荷重のまま圧縮をすることが可能であることがわかった。すなわちシェル集合体は幾何学に立脚した緩衝材として有用であることがわかった．
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| 自由記述の分野 |
ソフトマター，材料力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シェル集合体は緩衝材として使用することが可能である．例えば圧縮の最大荷重を決めておき、その荷重に達するのに必要な最大変位を定めればシェルのデザインを決定できる．そして圧縮と展開のサイクル試験におけるエネルギー散逸率は形状にあまり強く依存せずロバストな散逸性能が引き出せる。上記の実験結果はコンピュータグラフィクス計算によるシミュレーションと正確な一致を見せている．実験でその妥当性を検証した上で，実験で変化させることが難しい摩擦係数依存性も明らかにした．コンピュータグラフィクスが材料変形の予測に利用できることを示しており，材料力学の新しい研究の方向性を示したとも言える．
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