構造物の内部における力の伝達経路に関する新しい指標の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560099
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 高橋 邦弘 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60095619)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 構造解析 / 有限要素法 / 荷重伝達 / 荷重経路 / U*

研究概要

構造物の内部における荷重伝達を表現するため,U*なる指標を提案してきたが,この指標は分布荷重に対しては適用できない.これと相補的な概念であるU**なる指標を新たに提案した.この指標は慣性力による分布荷重にも適用できるため,乗用車車体の曲げ1次振動モードにおける荷重伝達の様子を表現することができた.しかし計算時間が膨大となる欠点があるが,新たに高速化計算アルゴリズムを提案し,計算時間を約400分の1に短縮することができた.このアルゴリズムはNASTARNに搭載され,一般に実用可能となっている.

研究成果

• [雑誌論文] 指標U*の静電場問題への拡張とポーラス構造を有する層間絶縁膜の構造設計への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮川隼輔, 大宮正毅, 高橋邦弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 Vol.75,No.756 ページ: 63-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分布荷重を受ける構造物における荷重経路解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松永拓也, 中田達也, 花里将史, 高橋邦弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集a編 Vol.75,No.753 ページ: 559-565
  • 査読あり
• [雑誌論文] 荷重経路の概念による構造物の最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 上村真人, 八田良行, 伊東周太, 古賀義徳, 櫻井俊彰, 高橋邦弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 Vol.74,No.737 ページ: 6-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of Calculation Time for Load Path U* Analysis of Structures (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T., Takahashi, K., Kawakami, H., Abe, M.
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering Vol.1,No.11 ページ: 1322-1330
  • 査読あり
• [雑誌論文] 構造物の荷重経路U*解析におけるFEM計算の高速化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 櫻井俊彰, 川上博史, 阿部正俊, 高橋邦弘
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 Vol.73,No.733 ページ: 975-980
  • 査読あり
• [学会発表] Load Path U* Analysis of Truck Cab Structure under Frontal Collision (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang, E., Nohara, T., Ishii, H., Hoshino, H., Takahashi, K.
  • 学会等名: APAC 2009 Proceedings: The 15th Asia Pacific Automotive Engineering Conference
  • 発表場所: Hanoi
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Load Path U** Analysis of Truck Cab Structures under Frontal Collision (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang, E., Yoshikuni, Y., Guo, Q., Nohara, T., Ishii, H., Hoshino, H., Takahashi, K.
  • 学会等名: JSAE Annual Congress Proceedings (Spring)
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] Analysis of Vehicle Body Structures under Eigenmode Deformation of Bending Vibration (2009)
  • 著者名/発表者名: Okano, Y., Matsunaga, T., Maruyama, S., Takahashi, K.
  • 学会等名: 2009 SAE World Congress
  • 発表場所: Detroit
  • 年月日: 2009-04-22
• [学会発表] 荷重経路解析を用いた車体構造の補剛手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 花里将史, 松永拓也, 丸山新一, 岡野恭久, 高橋邦弘
  • 学会等名: 自動車技術会秋季学術講演会前刷集
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] 車体の固有モード形を再現する入力条件下での荷重経路解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡野恭久, 丸山新一, 松永拓也, 中田達也, 高橋邦弘
  • 学会等名: 自動車技術会学術講演会前刷集
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-10-17
• [学会発表] 分布荷重下の構造物における荷重経路と車体への適用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松永拓也, 中田達也, 岡野恭久, 丸山新一, 高橋邦弘
  • 学会等名: 自動車技術会学術講演会前刷集
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-10-17
• [学会発表] Load Path U* Analysis of Square Pipe under Collision (2007)
  • 著者名/発表者名: Wang, E., Zhang, X., Takahashi, K
  • 学会等名: JSAE Annual Congress Proceedings (Spring)
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-05-23
• [産業財産権] 構造解析数値計算装置 (2008)
  • 発明者名: 高橋邦弘、櫻井俊彰, 中田達也、井上健吾
  • 権利者名: 慶應義塾
  • 産業財産権番号: 特許・特願2009-501159号
  • 出願年月日: 2008-02-04
• [産業財産権] Numerical Structure-Analysis Calculation System (2008)
  • 発明者名: 高橋邦弘、櫻井俊彰, 中田達也、井上健吾
  • 権利者名: 慶應義塾
  • 産業財産権番号: 特許・U.S.Patent Application 12/528,792
  • 出願年月日: 2008-02-04
• [産業財産権] Computation Device of Numeric Value of Structural Analysis (2008)
  • 発明者名: 高橋邦弘、櫻井俊彰, 中田達也、井上健吾
  • 権利者名: 慶應義塾
  • 産業財産権番号: 特許・Europian Patent Application 08704406.1
  • 出願年月日: 2008-02-04