2021 Fiscal Year Annual Research Report
自然形態の力学的特性解明とその特性を適用したシェル形状最適化；二枚貝を対象に
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21J22129
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
生越 季理 新潟大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 生体模倣技術 / イメージベース有限要素解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は計画通り、貝殻形状の有限要素モデルを用いて、固有値解析および時刻歴応答解析を実行した。時刻歴応答解析を実施する際に、これまでのソリッド要素で構築された有限要素モデルを用いると計算負荷が過大となり、解析実行に必要と想定される時間が現実的で無いことがわかり、計算負荷削減が課題となった。そのため、イメージベース有限要素解析において、CT画像から有限要素モデルを作成する過程で経由するSTL形式モデルが有する座標情報を用いて、要素種別を変更することとした。STLモデルの座標情報を用いて、ソリッド要素からシェル要素へ変更した有限要素モデルの作成に成功した。その過程で、厚み測定の際に行う表裏判別についても精度が向上した。シェル要素で構築された有限要素モデルは、貝殻の表面形状、裏面形状および中立面形状の3種類が得られたため、これらの有限要素モデルの有効性の確認やそれぞれの有効性の比較を行う段階へ移った。この有限要素モデル改良について国際学会で発表するための準備も進めている。
また、取り組みの対象としているトリガイ試料について、収集が完了し、その標本化に取り掛かっている。本年度は収集した数量のうち、およそ半分の数量および月齢について標本化が完了し、そのほとんどについてCT撮像を行った。取得したCT画像から、幾何学的解析に必要なSTL形式モデルと有限要素モデルの作成を進めている。加えて、これまでの成果について論文投稿が完了し、次年度春に掲載が予定されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた、計算負荷削減のための改良有限要素モデルの作成が完了し、改良モデルを用いた試行を開始できたため。また、試料の収集が完了し、本年度予算内で可能であるCT撮像についてすべてを終えることができたため。加えて次年度の動きについて、年度末の段階で具体的に定まっているため、この評価とする。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り遂行する予定である。
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