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2022 年度 研究成果報告書

マルチスケール有限要素解析の活用による木材の材料特性推定および降伏条件式の提案

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15319
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

梶川 翔平  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00772815)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード木質系材料 / 木材 / マルチスケール解析 / 大変形加工 / 仮想材料試験 / 有限要素法(FEM) / 均質化法 / 離散要素法(DEM)
研究成果の概要

加工技術に関する研究開発においては,数値解析による変形シミュレーションの活用が有用であるものの,木材は複雑な構造を有するため,その変形挙動を高精度に再現可能な数値解析手法は確立されていない.本研究では,木材の変形挙動を再現するため,木材の構造を模擬したモデルを用いて,有限要素法(FEM),均質化法,離散要素法(DEM)による数値解析を行う手法を提案した.実験結果と比較することによって,解析モデルの形状を適正化するとともに,適正化したモデルを用いた解析によって,木材の材料特性の予測や,変形挙動を再現できる可能性を示した.

自由記述の分野

材料加工

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,木材の変形挙動を再現可能な数値解析手法を新しく提案し,提案手法によって,木材の材料特性予測や,変形挙動を再現できる可能性を示した.今後,この手法を発展させ,木材加工に関する研究開発に取り入れることによって,研究開発を加速化し,低環境負荷な循環型資源である木材の有効利用の促進が期待できる.さらに,木材の内部構造が変形挙動に及ぼす影響など,これまで明らかになっていなかった学術的な知見も期待できる.

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公開日: 2024-01-30  

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