革新的亀裂伝播制御を実現する脆性亀裂アレスト設計戦略

2022 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 22H00242
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 柴沼 一樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30611826)
• 研究分担者: 鈴木 克幸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (10235939) ; 三目 直登 筑波大学, システム情報系, 助教 (10808083) ; 森田 直樹 筑波大学, システム情報系, 助教 (20789010) ; 川畑 友弥 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50746815)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2027-03-31

研究の概要

船体構造などの大型鋼構造体では、脆性亀裂の伝播を制御し安全に停止（アレスト）させて大規模損傷を防ぐ安全設計が必要である。本研究では、応募者らが構築した亀裂の伝播・アレスト現象を再現する局所物理モデルを、構造解析・材料同定および最適設計技術と統合的に組み合わせることにより、材料因子のみならず構造因子を加味したアレスト性能の最大化設計システムを構築する。さらにその妥当性と有効性を実験により実証する。

学術的意義、期待される成果

材料的因子のみに注目した従来の脆性亀裂アレスト設計に、継手における不連続部などの構造因子を加味するとともに、最適設計手法を組み合わせて、構造体全体としてのアレスト性能の最大化を可能にする点に学術的新規性を有する。研究成果は、船舶のような大型鋼構造体のみならず、他の材料や構造にも応用が期待される。