2009 Fiscal Year Annual Research Report
機能性金属材料の複合による自己復元ダンパーの開発と無損傷構造の実現
| Project/Area Number |
21656114
|
|---|
| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
後藤 芳顯 Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 教授 (90144188)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海老澤 健正 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (90332709)
|
|---|
| Keywords | 耐震構造 / 制震ダンパー / メンテナンスフリー / 自己複元特性 / 機能性材料 |
|---|
| Research Abstract |
メンテナンスフリーの制震ダンパーを開発するにあたり,まず,それらを構成する形状記憶合金(超弾性合金)と超塑性合金の材料試験を実施しその機械的特性を把握した.そして,実験結果に基づき,材料モデルの構築のための材料パラメータの抽出し,繰り返し荷重下での材料特性を詳細に検討した.また,メンテナンスフリーを実現するための自己復元能力を担保するための条件式を明らかにした.
1.ダンパーを構成するTi-Ni系形状記憶合金(超弾性合金)とZn-Al系超塑性合金の機械的特性を材料試験により把握した.材料試験では,一軸引張載荷試験の他に,いくつかの載荷パターンによる一軸繰り返し載荷試験を実施してその挙動を把握し,剛性や強度,残留ひずみ等に指標から地震時の繰り返し荷重に対する耐劣化性を有することを確認した.
2.上記実験データから,材料構成則の構築に必要となる材料パラメータの抽出を図った.繰り返し荷重下での精緻な材料モデルを構築するため,初期剛性や降伏応力等の基礎的なパラメータを同定するとともに,相当塑性ひずみの蓄積による弾性域長さの変化等について関係性を明らかにした.
3.メンテナンスフリーの制震ダンパーの開発にあたり,自己復元能力を実現するための条件を明らかにした.この条件は,ダンパーに生じる残留ひずみの許容値と,超弾性合金と超塑性合金の断面積・長さとの関係を表す式である.この条件式を満たすことで,地震後の残留ひずみが許容値以内となるような自己復元能力を有する制震ダンパーを簡便に設計するが可能である.
|
