ポアソン効果により高エネルギ吸収特性を発現する傾斜フォーム充填衝撃吸収構造の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760076
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 樋口 理宏 金沢大学, 機械工学系, 准教授 (50455185)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 衝撃工学 / 発泡材料 / エネルギ吸収 / 構造設計

研究概要

本研究課題では，薄肉円筒に軽量なコア材として内挿したシンタクチックフォームのポアソン効果と傾斜構造を効果的に利用した新規の衝撃吸収構造の開発を目的とした．ポアソン効果を有するシンタクチックフォームと円筒の相互干渉によりエネルギ吸収量が増加し，フォームのひずみ速度依存性により大きな静動比が得られることがわかった．また，高速衝撃の場合，衝撃吸収構造の衝突端のみを高密度，高剛性にすることで高いエネルギ吸収特性が得られると同時に固定端の荷重を低く抑えられること示した．さらに，コア材の材料特性を傾斜分布あるいは積層分布させることで，低速衝撃下における荷重－変位線図を操作可能であることがわかった．

研究成果

• [雑誌論文] Energy Absorption of Thin-Walled Circular Tube Filled with Syntactic Epoxy Foam Subjected to Axial Compression (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi, Takuma Saka, Kenta Fujimoto, Tadaharu Adachi
  • 雑誌名: Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics 巻: Vol. 12 ページ: s133-s138
  • URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsem/12/Special_Issue/12_s133/_article/-char/ja/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of Energy Absorption of Circular Tubes Subjected to High Velocity Impact
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi, Shun Suzuki, Tadaharu Adachi, Hiroshi Tachiya
  • 雑誌名: Applied Mechanics and Materials 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] Axial Crushing Behavior of Aluminum Alloy Circular Tube Filled with Syntactic Epoxy Foam (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi, Makoto Suzuki, Tadaharu Adachi, Hiroshi Tachiya
  • 学会等名: ICEM2013-ACEM-12th
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2013-11-26
• [学会発表] 日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス (2013)
  • 著者名/発表者名: 樋口理宏,坂琢磨,足立忠晴,立矢宏
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-10-13
• [学会発表] Improvement of Energy Absorption of Circular Tubes Subjected to High Velocity Impact (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi, Shun Suzuki, Tadaharu Adachi, Hiroshi Tachiya
  • 学会等名: ISIE2013
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] シンタクチックフォーム充填薄肉円筒の軸圧潰挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 樋口理宏,石原竜馬,足立忠晴,立矢宏
  • 学会等名: 日本実験力学会2013年度年次講演会
  • 発表場所: 由利本荘市文化交流会館カダーレ
  • 年月日: 2013-08-20
• [学会発表] Dynamic Axial Crushing of Circular Tubes Subjected to High Velocity Impact (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi , Shun Suzuki, Tadaharu Adachi
  • 学会等名: ISEM-ACEM-SEM7th ISEM'12-Taipei
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2012-11-11
• [学会発表] 傾斜機能シンタクチックフォームの圧縮特性におよぼすひずみ速度の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 樋口理宏,藤本健太,足立忠晴
  • 学会等名: 日本実験力学会2012年度年次講演会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] Dynamic Mechanical Properties of Functionally Graded Syntactic Epoxy Foam (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi, Tadaharu Adachi
  • 学会等名: International Conference on Advanced Dynamics and Model Based Control of Structures and Machines
  • 発表場所: Saint Petersburg, Russia
  • 年月日: 2012-07-07
• [図書] Dynamic Mechanical Properties of Functionally Graded Syntactic Epoxy Foam, Chapter in book : Mechanics and Model-Based Control of Advanced Engineering Systems (Edited by A.K. Belyaev, H. Irschik, M. Krommer) (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Higuchi, Tadaharu Adachi
  • 総ページ数: 171-178
  • 出版者: Springer
• [備考]
  • URL: http://ads.w3.kanazawa-u.ac.jp/higuchi/index.html