研究課題
本研究は無欠点材料から様々な性状の欠陥が含まれる材料の変形および強度特性を包括的に予測できる木材および木質材料独自の新しい評価法を確立することであり，木材および木質材料の変形および強度特性の評価における従来の力学理論の適用性および木材および木質材料に様々な大きさ，形状の欠陥が様々な位置に含まれた際の変形および強度特性（異方性や木質材料を構成する材料の影響など）を明らかにすることを目的として実施した。最終年度である今年度では円孔を開けた板紙の試験体のたわみ振動試験を実施し，見かけのヤング率に及ぼす円孔径や円孔の位置の影響について検討した。その結果，円孔径が大きくなり，その位置が試験体の中央に近づくほど見かけのヤング率の値が低下する傾向が示唆された。また，円孔の影響は抄紙方向よりも垂直方向でより顕著であった。以上を含め，本研究期間内においては木材や木質材料（板紙）に様々な大きさの欠陥（円孔）を様々な位置に導入し，ヤング率とせん断弾性係数を含むみかけの弾性定数に及ぼす影響について検討した。その結果，円孔直径が力学的特性に影響を及ぼすのみならず，円孔の位置も円孔直径同様に大きな影響を及ぼすことが示唆された。ただし，こうした影響は円孔直径が試験体幅の30%よりも大きくなると顕著になることがわかった。また，様々な大きさの円孔とスリットを導入した試験体および側面にテーパを切った試験体を使用し，これまで測定が困難であった木材の木口面のせん断強さの評価を試みた。その結果，円孔とスリットを導入した試験体では円孔直径を変えても円孔縁における応力集中の影響が避けられず，側面にテーパを切った試験体から得られたせん断強さよりも小さくなることがわかった。
すべて 2022
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件)
Polymers
巻: 14 ページ: 1148～1148
10.3390/polym14061148
Journal of the Society of Materials Science, Japan
巻: 71 ページ: 467～470
10.2472/jsms.71.467
巻: 71 ページ: 585～590
10.2472/jsms.71.585
Mokuzai Gakkaishi
巻: 68 ページ: 165～171
10.2488/jwrs.68.165
Engineering Fracture Mechanics
巻: 276 ページ: 108876～108876
10.1016/j.engfracmech.2022.108876
Nordic Pulp & Paper Research Journal
巻: 38 ページ: 73～85
10.1515/npprj-2022-0087
