2023 年度研究成果報告書

自由自在な変形を可能とする階層的メカニカル・メタマテリアルの創製

研究課題

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研究課題/領域番号	22K14153
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分18010:材料力学および機械材料関連
研究機関	室蘭工業大学
研究代表者	立山耕平室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70837096)
研究期間 (年度)	2022-04-01 – 2024-03-31
キーワード	メカニカルメタマテリアル / 衝撃吸収
研究成果の概要	セル構造体において、「規則構造」および「不規則構造」の両者を「階層的」に配置するといった発想から，2種類の変形機構を共存させた階層的メタマテリアルの創成を目的とした。具体的には、セル構造体に人工的な欠陥を付与することでセル構造体のマクロな変形のコントロールを試みた。検討の結果、不規則なセル構造体に対して人工欠陥を付与することで、任意に変形のコントロールが可能となることを示唆することができた。
自由記述の分野	衝撃工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	セル構造体を用いて、自由自在な変形を可能とする階層的メカニカルメタマテリアルの創製について検討した。この際，セル構造体に人工的な欠陥を付与することでセル構造体のマクロな変形の制御を試みた。セル構造体に人工欠陥を付与することで、セル壁一つ一つのミクロな変形とセル構造体としてのマクロな変形をそれぞれ個別に制御できることが示唆された。セル構造体は相対密度やセル形状によって変形が支配されるため、構造のみの変化によって大きく特性を制御することは困難とされてきたが、本研究によって、不規則なセル構造体に対して人工欠陥を付与することで、任意に変形の制御が可能となることを示唆することができた。