2007 Fiscal Year Annual Research Report
生物の構造・組織の力学的最適性の評価とその構造・材料設計法への応用研究
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18206014
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
尾田 十八 Kanazawa University, 自然科学研究科, 教授 (30019749)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 光悦 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (70110608)
坂本 二郎 金沢大学, 自然科学研究科, 准教授 (20205769)
北山 哲士 金沢大学, 自然科学研究科, 講師 (90339698)
酒井 忍 金沢大学, 自然科学研究科, 助手 (80196039)
金井 亮 金沢工業高等専門学校, 講師 (10436826)
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| Keywords | バイオニックデザイン / バイオメカニックス / 最適設計 / 軽量構造 / キツツキ / 桐 / 削岩機 / 耐衝撃性 |
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| Research Abstract |
今年度は昨年度に引き続き特異な機能を有する生物としての「キツツキ」と「桐材等」の力学的機能分析と,さらにそれらの機能がどのような構造・材料組織やシステムより生じているかについて明らかにする次のような研究を行った.1.キツツキの力学的機能分析とそれに関連した研究(1)キツツキのドラミング動作に注目し,特にそのくちばしから脳に至る構造を,簡単な一軸の棒モデルとして提案した.それに種々の応力波形(負荷の大きさ,サイクル間隔,サイクル数を可変)を入力し,応力波の伝播挙動をFEMにより解明した.(2)(1)より,棒内に高い引張応力場の発生を抑える負荷波形やサイクル数等の条件のあるとが明らかとなった.(3)キツツキのドラミングは対象とする木材に,大きな穴を加工している作業とも考えられる.つまり衝撃負荷を応用した低エネルギー加工法との見方から,それを解析するモデルを構築し,FEMにより,種々の負荷条件で解析した.(4)(3)より,被加工物側に高い引張応力場を発生させる負荷波形やサイクル数等の力学的条件のあることが明らかとなった.2.桐材等の機械的機能分析とそれに関連した研究(1)桐材,杉材の材料組織の構成成分の化学分析を行った.(2)前年度明らかとなった桐材の不燃性が,なぜ生ずるのかの検討を(1)とSEM組織分析結果等より考究した.(3)(2)より,桐材はその構成成分としてリグニンが他の木材より少ないこと,また導管部は大きいが,それらが連続していなく,独立的に分布していることが明らかとなり,これらが不燃性に関係していると推定された.
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Research Products
(6 results)
