研究Discovery Saga

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【情報学】計算基盤：H行列／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【情報学】人間情報学：圧縮／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【情報学】人間情報学：予測／破壊を含む研究件

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【情報学】情報学フロンティア：制約／破壊を含む研究件

❏都市の日常をめぐるルポルタージュ的作品に関する研究(23520404)

【研究テーマ】ヨーロッパ文学(英文学を除く)

【研究代表者】塩塚秀一郎京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (70333581)

【研究期間】2011 - 2013

【キーワード】都市 / 日常 / 破壊 / 制約 / ペレック (他8件)

【概要】最近二十年ほどのフランス文学を特徴づける潮流のひとつとして、都市生活の中でふだん着目されることのない「日常」に着目し記録しようとする、一群のルポルタージュ的作品がある。フランソワ・マスペロの『ロワシー・エクスプレスの乗客』（一九九〇）、フランソワ・ボンの『鉄路の風景』（二〇〇〇）、フィリップ・ヴァセによる『白い本』（二〇〇七）などである。これらはいずれも誰の注意も引かない日常の風景を書きとめようと...

【情報学】情報学フロンティア：スーパーコンピュータ／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【情報学】情報学フロンティア：深層学習／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 乾燥亀裂 / 不均一性 / フェーズフィールドモデル / データ同化 (他7件)

【概要】本研究は水と粉体の混合ペーストの乾燥破壊現象において、亀裂の進展に影響する物性値空間不均一性を計測データと数値モデルの比較により定量的に評価するための基盤技術の開発を目的としている。本年度は乾燥破壊実験を昨年度に引き続き継続して実施した。年度途中に利用している実験施設の移動に伴い実験装置を解体する必要が出たため、実験装置の見直しを行ない効率的に実験を行なえるよう装置の整備を実施した。また、本年度か...

【情報学】情報学フロンティア：高性能計算／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【複合領域】社会・安全システム科学：フェイルセーフ／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【複合領域】人間医工学：圧縮試験／破壊を含む研究件

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【複合領域】科学教育・教育工学：歴史学習／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【複合領域】科学社会学・科学技術史：戦争／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【複合領域】地理学：地震発生予測／破壊を含む研究件

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：負の遺産／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【複合領域】文化財科学・博物館学：博物館／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【複合領域】文化財科学・博物館学：ミュージアム／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【複合領域】一般理論：地下き裂群／破壊を含む研究件

【概要】本研究は、理学の分野で地球科学への応用として試みられてきたフラクタル幾何学の破壊現象への応用と工学の分野で地熱開発への応用を目指して整備されてきた岩石破壊力学を融合させ、新しい岩盤の破壊現象を取り扱う学問分野の基礎を構築することを目的とする。研究課題ごとに本年度の研究実績の概要を以下にまとめる。 (1)フラクタル幾何学と地下き裂の三次元モデルとその画像化昨年度に構築された三次元フラクタルき裂群...

【複合領域】一般理論：ベルリン／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【環境学】環境解析学：表面積／破壊を含む研究件

❏岩石破壊のフラクタル次元(62540293)

【研究テーマ】固体地球物理学

【研究代表者】伊東敬祐神戸大学, 理学部, 教授 (00030792)

【研究期間】1987

【キーワード】破壊 / フラクタル / サイズ分布 / 表面積

【概要】破壊のフラクタルは, 一見独立な2つの指標がある. 一つは破砕片の表面のフラクタル次元Dsと, 他の一つは破砕片のべき的サイズ分布の指数bである. 高安は安定分布の性質を使って, この2つの指標は関連していて, b=Ds/3の関係にあるだろうと推定した. 衝撃破壊では単位質量当りの衝撃エネルギーが増すとb値が大きくなることが経験的に知られている. フラクタル次元Dsも増加するか否かを実験的に調べた...

【環境学】環境解析学：鉱山／破壊を含む研究件

【概要】南アフリカ金鉱山の深度約1kmにおいて，採鉱により岩盤内で発生するAEを高分解能観測網により至近距離で計測し，様々な規模(数cm ～100m)の岩盤破壊を検出した．AE源の高精度決定により，厚さ数m，長さ約10-30mで傾斜する板状のダメージ構造を抽出できた．比較的緩やかな応力場変化に起因する大規模破壊は，広範な領域において岩盤が一気にせん断破壊を起こすのではなく，ダメージゾーンの形成が大規模破壊...

【環境学】環境保全学：gel ／破壊を含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【環境学】環境保全学：先行現象／破壊を含む研究件

❏地震先行時及び発生時における電磁現象のメカニズム(20510171)

【研究テーマ】自然災害科学

【研究代表者】上田誠也東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60011459)

【キーワード】地震 / 先行現象 / 地球電磁気 / 破壊 / すべり

【概要】地震現象を臨界現象(2次相転移)として短期的に捉えるための新しい時間概念(Natural Time)による時系列解析法によるギリシャでの短期地震予知を検討しEosに出版するとともに、同法を2000年伊豆諸島の群発活動に応用し、その成果はJ.Geophys.Res.に出版された。有意義なSESデータの得られている神津島の地下電気構造の野外調査を行い、Proc.Japan Acad.に出版した。 ...

【環境学】環境保全学：超巨大地震／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】数学：離散系／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【数物系科学】数学：非圧縮性／破壊を含む研究件

【概要】粒子法(MPS 法, Moving Particle Semi-implicit Method)に基づく弾性解析手法および塑性解析手法を確立した。これまで問題となっていた数値的な振動を抑えるための安定化力を導入し、局所的な数値振動が実際に抑制されることを示した。核燃料の貯蔵用キャスクの地震による振動解析をおこない、弾性解析手法の有用性を示した。さらに、輸送用のキャスクの落下解析をおこない、塑性解析...

【数物系科学】物理学：普遍性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：双極子相亙作用／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：非平衡シミュレーション／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：非平衡緩和性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：非平衡緩和法／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：圧力／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【数物系科学】物理学：双極子相互作用／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：非平衡現象／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：異常輸送／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：特徴的長さ／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：フォースディスタンスカーブ／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：中距離構造／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：結晶的中距離構造／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：乾燥亀裂／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 乾燥亀裂 / 不均一性 / フェーズフィールドモデル / データ同化 (他7件)

【概要】本研究は水と粉体の混合ペーストの乾燥破壊現象において、亀裂の進展に影響する物性値空間不均一性を計測データと数値モデルの比較により定量的に評価するための基盤技術の開発を目的としている。本年度は乾燥破壊実験を昨年度に引き続き継続して実施した。年度途中に利用している実験施設の移動に伴い実験装置を解体する必要が出たため、実験装置の見直しを行ない効率的に実験を行なえるよう装置の整備を実施した。また、本年度か...

【数物系科学】物理学：ソフトマター／破壊を含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【数物系科学】物理学：ソフトマターメカニクス／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【数物系科学】物理学：PINN ／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 乾燥亀裂 / 不均一性 / フェーズフィールドモデル / データ同化 (他7件)

【概要】本研究は水と粉体の混合ペーストの乾燥破壊現象において、亀裂の進展に影響する物性値空間不均一性を計測データと数値モデルの比較により定量的に評価するための基盤技術の開発を目的としている。本年度は乾燥破壊実験を昨年度に引き続き継続して実施した。年度途中に利用している実験施設の移動に伴い実験装置を解体する必要が出たため、実験装置の見直しを行ない効率的に実験を行なえるよう装置の整備を実施した。また、本年度か...

【数物系科学】物理学：粘弾性破壊／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【数物系科学】物理学：ガラス形成物質／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：液体・ガラス転移／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：時間スケール／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：fracture ／破壊を含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【数物系科学】物理学：応用数学／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【数物系科学】物理学：非線型ダイナミクス／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【数物系科学】物理学：爆発／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：非線形ダイナミクス／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【数物系科学】物理学：X線イメージング／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【数物系科学】物理学：動的臨界現象／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】物理学：熱測定／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：液体・液体相転移／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【数物系科学】物理学：ドメイン／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【数物系科学】物理学：グラファイト／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【数物系科学】物理学：電子線回折／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【数物系科学】物理学：輸送現象／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】地球惑星科学：計算機シミュレーション／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【数物系科学】地球惑星科学：力学系／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【数物系科学】地球惑星科学：エントロピー／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、延性破壊と脆性破壊の程度の表現に、破断面の表面形状に関するフラクタル・カオスの概念を導入して定量化を行うことを目的とする。また、これにより、破面の微視的形状と巨視的指標(応力拡大係数・破断ひずみ・破断に至るまでの吸収エネルギ)の両者を関連づけることも研究の対象としている。この目的を達成するために、炭素鋼および鋳鉄の環状切欠き付き丸棒試験片を準静的に引張破断させることにより破断面を得、切...

【数物系科学】地球惑星科学：動的弱化／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】地球惑星科学：動力学的モデル／破壊を含む研究件

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【数物系科学】地球惑星科学：高速領域分割法／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：不均質構造／破壊を含む研究件

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【数物系科学】地球惑星科学：不均質媒質／破壊を含む研究件

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【概要】本研究では不均質媒質中での形状自由な断層挙動の解析を可能にする新たな計算法の開発に取り組んだ。定式化には、任意形状の亀裂の解析に適した境界積分方程式法(BoundaryIntegralEquationMethod:BIEM)を基に、これを不均質媒質に拡張する(eXtendedBIEM=XBIEM)。アイデアは、不均質媒質を区分的に均質媒質とみなしてBIEMを適用し、媒質界面で解を接続する点にある。...

【数物系科学】地球惑星科学：弾性動力学／破壊を含む研究件

【概要】本研究では不均質媒質中での形状自由な断層挙動の解析を可能にする新たな計算法の開発に取り組んだ。定式化には、任意形状の亀裂の解析に適した境界積分方程式法(BoundaryIntegralEquationMethod:BIEM)を基に、これを不均質媒質に拡張する(eXtendedBIEM=XBIEM)。アイデアは、不均質媒質を区分的に均質媒質とみなしてBIEMを適用し、媒質界面で解を接続する点にある。...

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【数物系科学】地球惑星科学：断層構成則／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】地球惑星科学：シリケイトメルト／破壊を含む研究件

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【数物系科学】地球惑星科学：レーザー干渉計／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【数物系科学】地球惑星科学：地震サイクル／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：地震サイクルシミュレーション／破壊を含む研究件

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【数物系科学】地球惑星科学：地震シークエンス／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：地震現象／破壊を含む研究件

【概要】本研究では不均質媒質中での形状自由な断層挙動の解析を可能にする新たな計算法の開発に取り組んだ。定式化には、任意形状の亀裂の解析に適した境界積分方程式法(BoundaryIntegralEquationMethod:BIEM)を基に、これを不均質媒質に拡張する(eXtendedBIEM=XBIEM)。アイデアは、不均質媒質を区分的に均質媒質とみなしてBIEMを適用し、媒質界面で解を接続する点にある。...

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【数物系科学】地球惑星科学：地震災害・予測／破壊を含む研究件

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【数物系科学】地球惑星科学：フェーズフィールドモデル／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 乾燥亀裂 / 不均一性 / フェーズフィールドモデル / データ同化 (他7件)

【概要】本研究は水と粉体の混合ペーストの乾燥破壊現象において、亀裂の進展に影響する物性値空間不均一性を計測データと数値モデルの比較により定量的に評価するための基盤技術の開発を目的としている。本年度は乾燥破壊実験を昨年度に引き続き継続して実施した。年度途中に利用している実験施設の移動に伴い実験装置を解体する必要が出たため、実験装置の見直しを行ない効率的に実験を行なえるよう装置の整備を実施した。また、本年度か...

【数物系科学】地球惑星科学：地震発生物理学／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：分岐／破壊を含む研究件

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【数物系科学】地球惑星科学：分岐現象／破壊を含む研究件

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【数物系科学】地球惑星科学：フラクタル／破壊を含む研究件

【概要】本研究は、理学の分野で地球科学への応用として試みられてきたフラクタル幾何学の破壊現象への応用と工学の分野で地熱開発への応用を目指して整備されてきた岩石破壊力学を融合させ、新しい岩盤の破壊現象を取り扱う学問分野の基礎を構築することを目的とする。研究課題ごとに本年度の研究実績の概要を以下にまとめる。 (1)フラクタル幾何学と地下き裂の三次元モデルとその画像化昨年度に構築された三次元フラクタルき裂群...

❏岩石破壊のフラクタル次元(62540293)

【研究テーマ】固体地球物理学

【研究代表者】伊東敬祐神戸大学, 理学部, 教授 (00030792)

【研究期間】1987

【キーワード】破壊 / フラクタル / サイズ分布 / 表面積

【概要】破壊のフラクタルは, 一見独立な2つの指標がある. 一つは破砕片の表面のフラクタル次元Dsと, 他の一つは破砕片のべき的サイズ分布の指数bである. 高安は安定分布の性質を使って, この2つの指標は関連していて, b=Ds/3の関係にあるだろうと推定した. 衝撃破壊では単位質量当りの衝撃エネルギーが増すとb値が大きくなることが経験的に知られている. フラクタル次元Dsも増加するか否かを実験的に調べた...

【数物系科学】地球惑星科学：滑り速度強化／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】地球惑星科学：破壊伝播／破壊を含む研究件

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【数物系科学】地球惑星科学：破砕実験／破壊を含む研究件

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【数物系科学】地球惑星科学：Ridgecrest earthquake ／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：媒質境界／破壊を含む研究件

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：ガラス転移／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【数物系科学】地球惑星科学：北海道胆振東部地震／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：摩擦／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【数物系科学】地球惑星科学：FDP ／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：亀烈／破壊を含む研究件

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【数物系科学】地球惑星科学：震源物理学／破壊を含む研究件

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【数物系科学】地球惑星科学：体積震源／破壊を含む研究件

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：構造不均質／破壊を含む研究件

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【数物系科学】地球惑星科学：協会積分方程式法／破壊を含む研究件

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：境界積分方程式法／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：XBIEM ／破壊を含む研究件

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【数物系科学】地球惑星科学：花崗岩／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【数物系科学】地球惑星科学：フラクタル次元／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、延性破壊と脆性破壊の程度の表現に、破断面の表面形状に関するフラクタル・カオスの概念を導入して定量化を行うことを目的とする。また、これにより、破面の微視的形状と巨視的指標(応力拡大係数・破断ひずみ・破断に至るまでの吸収エネルギ)の両者を関連づけることも研究の対象としている。この目的を達成するために、炭素鋼および鋳鉄の環状切欠き付き丸棒試験片を準静的に引張破断させることにより破断面を得、切...

【数物系科学】地球惑星科学：噴火／破壊を含む研究件

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【数物系科学】地球惑星科学：動的破壊／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：動的破壊シミュレーション／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：地震波／破壊を含む研究件

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【数物系科学】地球惑星科学：地震破壊／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】地球惑星科学：地震発生／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：干渉計／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【数物系科学】地球惑星科学：懸濁流／破壊を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と...

【数物系科学】地球惑星科学：カイコウラ地震／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【数物系科学】地球惑星科学：相転移／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【数物系科学】地球惑星科学：火山／破壊を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と...

【数物系科学】地球惑星科学：断層／破壊を含む研究件

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：地球電磁気／破壊を含む研究件

❏地震先行時及び発生時における電磁現象のメカニズム(20510171)

【研究テーマ】自然災害科学

【研究代表者】上田誠也東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60011459)

【キーワード】地震 / 先行現象 / 地球電磁気 / 破壊 / すべり

【概要】地震現象を臨界現象(2次相転移)として短期的に捉えるための新しい時間概念(Natural Time)による時系列解析法によるギリシャでの短期地震予知を検討しEosに出版するとともに、同法を2000年伊豆諸島の群発活動に応用し、その成果はJ.Geophys.Res.に出版された。有意義なSESデータの得られている神津島の地下電気構造の野外調査を行い、Proc.Japan Acad.に出版した。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：地震／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【キーワード】境界積分方程式法 / 地震サイクルシミュレーション / 構造不均質 / 地震 / 断層 (他9件)

【概要】本研究の目的は、拡張積分方程式法（XBIEM）を用いて、地震サイクルシミュレーションを不均質媒質中へ拡張することにある。この現実的な不均質構造中での自発的な核形成、動的破壊伝播開始と進展、地震後の強度回復、その後の地殻応力載荷という地震発生サイクルシミュレーションを行う。現実的な不均質構造中でのサイクルシミュレーションを行う技術開発を進めており、今年度は、付加帯構造という沈み込み帯に特徴的な構造不...

【概要】南アフリカ金鉱山の深度約1kmにおいて，採鉱により岩盤内で発生するAEを高分解能観測網により至近距離で計測し，様々な規模(数cm ～100m)の岩盤破壊を検出した．AE源の高精度決定により，厚さ数m，長さ約10-30mで傾斜する板状のダメージ構造を抽出できた．比較的緩やかな応力場変化に起因する大規模破壊は，広範な領域において岩盤が一気にせん断破壊を起こすのではなく，ダメージゾーンの形成が大規模破壊...

【数物系科学】地球惑星科学：変形／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【数物系科学】地球惑星科学：沈み込み帯／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】地球惑星科学：テクトニクス／破壊を含む研究件

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【数物系科学】地球惑星科学：マグマ／破壊を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と...

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【数物系科学】地球惑星科学：東北沖地震／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【数物系科学】天文学：化学物理／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【数物系科学】天文学：数値シミュレーション／破壊を含む研究件

【概要】本研究は、理学の分野で地球科学への応用として試みられてきたフラクタル幾何学の破壊現象への応用と工学の分野で地熱開発への応用を目指して整備されてきた岩石破壊力学を融合させ、新しい岩盤の破壊現象を取り扱う学問分野の基礎を構築することを目的とする。研究課題ごとに本年度の研究実績の概要を以下にまとめる。 (1)フラクタル幾何学と地下き裂の三次元モデルとその画像化昨年度に構築された三次元フラクタルき裂群...

【化学】複合化学：圧電性／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【化学】複合化学：溶媒効果／破壊を含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【化学】複合化学：ゲル／破壊を含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【化学】複合化学：高分子／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【生物学】基礎生物学：記録／破壊を含む研究件

❏都市の日常をめぐるルポルタージュ的作品に関する研究(23520404)

【研究テーマ】ヨーロッパ文学(英文学を除く)

【研究代表者】塩塚秀一郎京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (70333581)

【研究期間】2011 - 2013

【キーワード】都市 / 日常 / 破壊 / 制約 / ペレック (他8件)

【概要】最近二十年ほどのフランス文学を特徴づける潮流のひとつとして、都市生活の中でふだん着目されることのない「日常」に着目し記録しようとする、一群のルポルタージュ的作品がある。フランソワ・マスペロの『ロワシー・エクスプレスの乗客』（一九九〇）、フランソワ・ボンの『鉄路の風景』（二〇〇〇）、フィリップ・ヴァセによる『白い本』（二〇〇七）などである。これらはいずれも誰の注意も引かない日常の風景を書きとめようと...

【生物学】人類学：進化／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【総合理工】エネルギー学：電子放出／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：原子空孔／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】機械工学：不均質材料／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【工学】機械工学：ジュール加熱／破壊を含む研究件

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】機械工学：ジュール発熱／破壊を含む研究件

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】機械工学：界面劣化／破壊を含む研究件

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】機械工学：連続系／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】機械工学：連続分布転位法／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】機械工学：繊維強度低下／破壊を含む研究件

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】機械工学：繊維破断／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】機械工学：長期信頼性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】機械工学：破損／破壊を含む研究件

【研究代表者】山西伸宏独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

【概要】液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた....

【工学】機械工学：破面観察／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、延性破壊と脆性破壊の程度の表現に、破断面の表面形状に関するフラクタル・カオスの概念を導入して定量化を行うことを目的とする。また、これにより、破面の微視的形状と巨視的指標(応力拡大係数・破断ひずみ・破断に至るまでの吸収エネルギ)の両者を関連づけることも研究の対象としている。この目的を達成するために、炭素鋼および鋳鉄の環状切欠き付き丸棒試験片を準静的に引張破断させることにより破断面を得、切...

【工学】機械工学：低次元構造体／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】機械工学：き裂伝播速度／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】機械工学：Fe-Hポテンシャル／破壊を含む研究件

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【工学】機械工学：マルチフィジクス／破壊を含む研究件

【研究代表者】山西伸宏独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

【概要】液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた....

【工学】機械工学：応力拡大／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】機械工学：電気抵抗変化／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】機械工学：自己センシング／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】機械工学：ナノ要素膜／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】機械工学：構造キャパシタ／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】機械工学：水素侵入／破壊を含む研究件

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【工学】機械工学：α鉄／破壊を含む研究件

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【工学】機械工学：らせん状き裂／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】機械工学：落錘試験／破壊を含む研究件

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】機械工学：正弦波状き裂／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】機械工学：微小構造体／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】機械工学：シンプレクティックスキーム／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】機械工学：脆性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、延性破壊と脆性破壊の程度の表現に、破断面の表面形状に関するフラクタル・カオスの概念を導入して定量化を行うことを目的とする。また、これにより、破面の微視的形状と巨視的指標(応力拡大係数・破断ひずみ・破断に至るまでの吸収エネルギ)の両者を関連づけることも研究の対象としている。この目的を達成するために、炭素鋼および鋳鉄の環状切欠き付き丸棒試験片を準静的に引張破断させることにより破断面を得、切...

【工学】機械工学：破砕／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】機械工学：固体地球惑星科学／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】機械工学：固体地球惑星物理学／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】機械工学：仮想仕事の原理／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】機械工学：火山学／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】機械工学：火山爆発／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】材料工学：力学物性／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：環境脆化／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：変形組織／破壊を含む研究件

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】材料工学：破壊遷移／破壊を含む研究件

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】材料工学：高強度綱／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：高強度鋼／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：生体・福祉材料／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：金属箔材／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：レーザースペックルパターン／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：二軸応力状態／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：遅れ破壊／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：環境強度／破壊を含む研究件

【研究代表者】山西伸宏独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

【概要】液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた....

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】材料工学：塑性工学／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：変形の可視化／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：マイクロ塑性加工／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：水素脆性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、ステンレス鋼やニッケル－チタン超弾性合金などの実用化されている高耐食性合金の腐食に伴う水素吸収が引き起こす特異な脆化及び腐食挙動について、材料試験、昇温放出水素分析、電気化学的試験などから調べ、いくつかの重要な知見を見出し、その機構について検討した。特に、合金中の水素がマルテンサイト変態と動的相互作用することにより、脆化が顕著に促進され、腐食挙動に影響を及ぼす場合があることは、研究例の...

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】材料工学：表面あれ／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】材料工学：金属マイクロニードル／破壊を含む研究件

❏超塑性変形とその破壊現象を利用した医療・生化学用導電性金属マイクロニードルの開発(20K21074)

【キーワード】ダイレス引抜き / 超塑性変形 / 破壊 / 金属マイクロニードル / ライフセルアトラス (他6件)

【概要】本研究では，金属材料の中空マイクロニードルを作製するため，超塑性変形・破壊による革新的な加工原理を提案した．外径分布を各種の所望テーパ形状に速度比を可変させることで制御することが可能であることを示し，破断を利用することで先端径約50μmの超極細先端径の金属中空マイクロニードルを創製することに成功した．以上の結果より，超塑性材料の大変形を引き起こし，最後に強制的に破断させることでガラスのように細いニ...

【工学】材料工学：ダイレス引抜き／破壊を含む研究件

❏超塑性変形とその破壊現象を利用した医療・生化学用導電性金属マイクロニードルの開発(20K21074)

【キーワード】ダイレス引抜き / 超塑性変形 / 破壊 / 金属マイクロニードル / ライフセルアトラス (他6件)

【概要】本研究では，金属材料の中空マイクロニードルを作製するため，超塑性変形・破壊による革新的な加工原理を提案した．外径分布を各種の所望テーパ形状に速度比を可変させることで制御することが可能であることを示し，破断を利用することで先端径約50μmの超極細先端径の金属中空マイクロニードルを創製することに成功した．以上の結果より，超塑性材料の大変形を引き起こし，最後に強制的に破断させることでガラスのように細いニ...

【工学】材料工学：超塑性変形／破壊を含む研究件

❏超塑性変形とその破壊現象を利用した医療・生化学用導電性金属マイクロニードルの開発(20K21074)

【キーワード】ダイレス引抜き / 超塑性変形 / 破壊 / 金属マイクロニードル / ライフセルアトラス (他6件)

【概要】本研究では，金属材料の中空マイクロニードルを作製するため，超塑性変形・破壊による革新的な加工原理を提案した．外径分布を各種の所望テーパ形状に速度比を可変させることで制御することが可能であることを示し，破断を利用することで先端径約50μmの超極細先端径の金属中空マイクロニードルを創製することに成功した．以上の結果より，超塑性材料の大変形を引き起こし，最後に強制的に破断させることでガラスのように細いニ...

【工学】材料工学：ライフセルアトラス／破壊を含む研究件

❏超塑性変形とその破壊現象を利用した医療・生化学用導電性金属マイクロニードルの開発(20K21074)

【キーワード】ダイレス引抜き / 超塑性変形 / 破壊 / 金属マイクロニードル / ライフセルアトラス (他6件)

【概要】本研究では，金属材料の中空マイクロニードルを作製するため，超塑性変形・破壊による革新的な加工原理を提案した．外径分布を各種の所望テーパ形状に速度比を可変させることで制御することが可能であることを示し，破断を利用することで先端径約50μmの超極細先端径の金属中空マイクロニードルを創製することに成功した．以上の結果より，超塑性材料の大変形を引き起こし，最後に強制的に破断させることでガラスのように細いニ...

【工学】材料工学：特異応力場／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】材料工学：静特性／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】材料工学：フラクトグラフィー／破壊を含む研究件

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】材料工学：振動減衰／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】材料工学：降伏／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】材料工学：ペリダイナミクス／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】材料工学：金属複合材料／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】材料工学：アルミニウム合金／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】材料工学：走査型電子顕微鏡／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】材料工学：ナノ粒子分散複合材料／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】材料工学：ハイブリッド型複合材料／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】材料工学：コンポキャスト法／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】材料工学：ハイブリット複合材料／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】材料工学：重合／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】材料工学：Al_2O_3 ／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】材料工学：フラクトエミッション／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】材料工学：エネルギー分布／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】材料工学：マグネシア／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】材料工学：光子放出／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】プロセス・化学工学：プロセスシミュレーション／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】プロセス・化学工学：MgO ／破壊を含む研究件

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】プロセス・化学工学：メカノケミカル／破壊を含む研究件

【キーワード】ゲル / 破壊 / 溶媒効果 / ソフトマター / mechano-chemical (他7件)

【概要】アリルアミドゲルの亀裂先端に注入した種々の液体が，その破壊挙動に与える影響を，注入する溶媒の種類を変えて調べ，次のような結果を得た。1）アクリルアミドの良溶媒である水（ゲル自体の溶媒でもある）注入した場合，小さな破壊測度Vでの引裂力Fの値が，空気中（注入液体無し）の破壊に比べて低下した；2）エチレングリコールなどの良溶媒の注入では，Fの値を増加させた；3）ゲルに強い偏析を引き起こすエタノール等の貧...

【工学】電気電子工学：レーザー顕微鏡／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【工学】電気電子工学：双極子／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【工学】電気電子工学：メソスコピック／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【工学】電気電子工学：水素拡散／破壊を含む研究件

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【工学】電気電子工学：表面反応／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】電気電子工学：界面特性／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】電気電子工学：電気二重層／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】電気電子工学：キャパシタ／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】電気電子工学：ナノコンポジット／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】建築学：炭素繊維／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】建築学：衝撃試験／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【工学】建築学：衝撃破壊／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【工学】建築学：材料試験法／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【工学】建築学：破面解析／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【工学】建築学：鉄骨／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【工学】建築学：鉄骨造建築物／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【工学】建築学：クラック／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】建築学：FRP ／破壊を含む研究件

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】建築学：応力解析／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】建築学：修復／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】建築学：美術史／破壊を含む研究件

❏日本近代における〈イコノクラスム〉―破壊をめぐる視覚表象研究(15H03179)

【研究テーマ】芸術一般

【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】丹尾安典早稲田大学, 文学学術院, 教授 (00129058)

【キーワード】日本近代美術史 / 視覚文化論 / 表象文化論 / イコノクラスム / 破壊のイメージ (他9件)

【概要】本研究は、日本の近代における美術・視覚文化・表象文化の様々な局面における〈イコノクラスム〉、すなわちイメージの破壊の様態を明らかにし、社会における破壊イメージの意義を考察する。日本近代の政変・戦争・災害といった社会的変動は、新たなイメージを創造するのみならず、物理的または精神的な破壊をももたらした。破壊の記録や表現は破壊自体のイメージを形成し、一方で忘却や弾圧により破壊のイメージそのものがさらに破...

【工学】建築学：歴史都市／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】建築学：都市政策／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】土木工学：3軸拘束／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】土木工学：滑り／破壊を含む研究件

❏地震先行時及び発生時における電磁現象のメカニズム(20510171)

【研究テーマ】自然災害科学

【研究代表者】上田誠也東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60011459)

【キーワード】地震 / 先行現象 / 地球電磁気 / 破壊 / すべり

【概要】地震現象を臨界現象(2次相転移)として短期的に捉えるための新しい時間概念(Natural Time)による時系列解析法によるギリシャでの短期地震予知を検討しEosに出版するとともに、同法を2000年伊豆諸島の群発活動に応用し、その成果はJ.Geophys.Res.に出版された。有意義なSESデータの得られている神津島の地下電気構造の野外調査を行い、Proc.Japan Acad.に出版した。 ...

【工学】土木工学：腐食防食／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、ステンレス鋼やニッケル－チタン超弾性合金などの実用化されている高耐食性合金の腐食に伴う水素吸収が引き起こす特異な脆化及び腐食挙動について、材料試験、昇温放出水素分析、電気化学的試験などから調べ、いくつかの重要な知見を見出し、その機構について検討した。特に、合金中の水素がマルテンサイト変態と動的相互作用することにより、脆化が顕著に促進され、腐食挙動に影響を及ぼす場合があることは、研究例の...

【工学】土木工学：エネルギー吸収／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】土木工学：変形局所化／破壊を含む研究件

【概要】変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適...

【工学】土木工学：支持力試験／破壊を含む研究件

【概要】変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適...

【工学】土木工学：鋼材／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【工学】土木工学：ひずみ速度／破壊を含む研究件

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【工学】土木工学：地盤材料／破壊を含む研究件

【概要】変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適...

【工学】土木工学：老朽化／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、ステンレス鋼やニッケル－チタン超弾性合金などの実用化されている高耐食性合金の腐食に伴う水素吸収が引き起こす特異な脆化及び腐食挙動について、材料試験、昇温放出水素分析、電気化学的試験などから調べ、いくつかの重要な知見を見出し、その機構について検討した。特に、合金中の水素がマルテンサイト変態と動的相互作用することにより、脆化が顕著に促進され、腐食挙動に影響を及ぼす場合があることは、研究例の...

【工学】土木工学：平面ひずみ圧縮試験／破壊を含む研究件

【概要】変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適...

【工学】土木工学：東北地方太平洋沖地震／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【工学】土木工学：復興／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】土木工学：都市空間／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】土木工学：耐震／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】土木工学：収縮／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】土木工学：流動／破壊を含む研究件

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【工学】土木工学：地震断層／破壊を含む研究件

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【工学】土木工学：連成／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】土木工学：せん断帯／破壊を含む研究件

【概要】変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適...

【工学】土木工学：破壊過程シミュレーション／破壊を含む研究件

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【工学】土木工学：破壊現象／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【工学】土木工学：市民参加／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】土木工学：FIB-SEM ／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】土木工学：人工軟岩／破壊を含む研究件

【概要】変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適...

【工学】土木工学：非接触変位分布測定／破壊を含む研究件

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【工学】土木工学：構成則／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】構造・機能材料：不純物元素／破壊を含む研究件

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】構造・機能材料：弾性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】構造・機能材料：金属間化合物／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】構造・機能材料：金属基複合材料／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】構造・機能材料：金属組織学／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】構造・機能材料：粒界・界面／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】構造・機能材料：粒界破壊／破壊を含む研究件

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】構造・機能材料：アルミナ／破壊を含む研究件

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】構造・機能材料：積層材料／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】構造・機能材料：接合／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】構造・機能材料：インデンテーション／破壊を含む研究件

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】構造・機能材料：セラミツク／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】構造・機能材料：焼結／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】構造・機能材料：熱膨張係数／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【工学】構造・機能材料：その場機械試験／破壊を含む研究件

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】構造・機能材料：燃料電池／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】構造・機能材料：塑性変形／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【工学】構造・機能材料：超塑性／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】構造・機能材料：原子配列／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】構造・機能材料：破壊・変形／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】構造・機能材料：破壊靭性／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】構造・機能材料：破壊靱性／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】構造・機能材料：固体酸化物形燃料電池／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】構造・機能材料：機械的性質／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】構造・機能材料：磨耗／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】構造・機能材料：ドーバント／破壊を含む研究件

【概要】α-Al2O3中の小傾角粒界に種々の元素を添加し、粒界原子構造をTEMにより解析した。粒界には転位が配列しており、添加元素は転位の引張ひずみ領域に選択的に偏析することが明らかとなった。また、偏析分布は元素のイオン価に相関が見られたことから、イオン性結晶における偏析現象は弾性的相互作用に加え電気的相互作用に強く依存することが示唆された。高精度TEMその場機械試験の実現を目指し、駆動機構を有するME...

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】構造・機能材料：多孔体／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】構造・機能材料：鉄鋼／破壊を含む研究件

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】構造・機能材料：延性／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、延性破壊と脆性破壊の程度の表現に、破断面の表面形状に関するフラクタル・カオスの概念を導入して定量化を行うことを目的とする。また、これにより、破面の微視的形状と巨視的指標(応力拡大係数・破断ひずみ・破断に至るまでの吸収エネルギ)の両者を関連づけることも研究の対象としている。この目的を達成するために、炭素鋼および鋳鉄の環状切欠き付き丸棒試験片を準静的に引張破断させることにより破断面を得、切...

【工学】構造・機能材料：マグネシウム合金／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】構造・機能材料：点欠陥／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】構造・機能材料：応力／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】構造・機能材料：電気抵抗／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】構造・機能材料：電気伝導／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【工学】構造・機能材料：靭性(じん性) ／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】構造・機能材料：耐熱材料／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】構造・機能材料：非破壊評価／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【工学】構造・機能材料：加工熱処理／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】構造・機能材料：微細構造制御／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】構造・機能材料：微視破壊／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【工学】構造・機能材料：降伏応力／破壊を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と...

【工学】構造・機能材料：ユビキタス元素／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】総合工学：カラス／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】総合工学：金属／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】総合工学：格子欠陥／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】総合工学：熱伝導／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【工学】総合工学：転位／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】総合工学：応力腐食割れ／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】総合工学：電気化学／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【工学】総合工学：電子顕微鏡観察／破壊を含む研究件

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】総合工学：電子顕微鏡法／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】総合工学：サイズ分布／破壊を含む研究件

❏岩石破壊のフラクタル次元(62540293)

【研究テーマ】固体地球物理学

【研究代表者】伊東敬祐神戸大学, 理学部, 教授 (00030792)

【研究期間】1987

【キーワード】破壊 / フラクタル / サイズ分布 / 表面積

【概要】破壊のフラクタルは, 一見独立な2つの指標がある. 一つは破砕片の表面のフラクタル次元Dsと, 他の一つは破砕片のべき的サイズ分布の指数bである. 高安は安定分布の性質を使って, この2つの指標は関連していて, b=Ds/3の関係にあるだろうと推定した. 衝撃破壊では単位質量当りの衝撃エネルギーが増すとb値が大きくなることが経験的に知られている. フラクタル次元Dsも増加するか否かを実験的に調べた...

【工学】総合工学：探査／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：界面／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【工学】総合工学：地電流／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：圧電気／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：圧電現象／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：衝撃／破壊を含む研究件

【概要】百年前に考案されたシャルピー衝撃試験は工業的試験方法として普及しているにも関わらず、実構造物の破壊性能との定量的な関係が今まで明らかにされていなかった。むしろ、破壊力学的な観点から、両者には寸法・載荷速度・ノッチ形状について理論的相関がないため、シャルピー衝撃試験の結果を実構造物の破壊性能の評価に用いるのは無理であるという見解が一般化していた。ところが、今回の研究により、シャルピー衝撃試験片の破面...

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：波形解析／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【工学】総合工学：破壊過程／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【工学】総合工学：破壊予測／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【工学】総合工学：一軸圧縮／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【工学】総合工学：一軸圧縮試験／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【工学】総合工学：ポリマー／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】総合工学：電位差／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：強度破壊点以降／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【工学】総合工学：斜面安定性／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：高分子アクチュエータ／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【工学】総合工学：ソフトアクチュエータ／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【工学】総合工学：粘弾性流体／破壊を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と...

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【工学】総合工学：粘度／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【工学】総合工学：摩耗／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】総合工学：液体／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【工学】総合工学：マイクロ加工／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【工学】総合工学：微細構造／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】総合工学：透過型電子顕微鏡(TEM) ／破壊を含む研究件

【概要】α-Al2O3中の小傾角粒界に種々の元素を添加し、粒界原子構造をTEMにより解析した。粒界には転位が配列しており、添加元素は転位の引張ひずみ領域に選択的に偏析することが明らかとなった。また、偏析分布は元素のイオン価に相関が見られたことから、イオン性結晶における偏析現象は弾性的相互作用に加え電気的相互作用に強く依存することが示唆された。高精度TEMその場機械試験の実現を目指し、駆動機構を有するME...

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【工学】総合工学：透過電子顕微鏡／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】総合工学：原子間力顕微鏡／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【工学】総合工学：トルク／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【工学】総合工学：コーティング／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【工学】総合工学：レオロジー／破壊を含む研究件

【概要】爆発的な火山噴火ではマグマなどの複雑流体が急速な変形を受けて破砕し火山灰などが形成される．このような流体破壊の物理を解明することを目的とし，理論・実験・数値計算を組み合わせた研究を実施した．マグマを模擬するソフトマター物質としてひも状ミセル水溶液と市販の整髪ジェル水溶液を選出した．レオメーターによるレオロジー試験を行ったところ，ひも状ミセル水溶液はマクスウェル型の粘弾性を，ジェル水溶液は降伏応力と...

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【工学】総合工学：粘塑性／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】総合工学：都市計画／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【工学】総合工学：地殻工学／破壊を含む研究件

【概要】南アフリカ金鉱山の深度約1kmにおいて，採鉱により岩盤内で発生するAEを高分解能観測網により至近距離で計測し，様々な規模(数cm ～100m)の岩盤破壊を検出した．AE源の高精度決定により，厚さ数m，長さ約10-30mで傾斜する板状のダメージ構造を抽出できた．比較的緩やかな応力場変化に起因する大規模破壊は，広範な領域において岩盤が一気にせん断破壊を起こすのではなく，ダメージゾーンの形成が大規模破壊...

【工学】総合工学：スロー地震／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【工学】総合工学：粘弾性／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】総合工学：岩石／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【概要】本研究は、理学の分野で地球科学への応用として試みられてきたフラクタル幾何学の破壊現象への応用と工学の分野で地熱開発への応用を目指して整備されてきた岩石破壊力学を融合させ、新しい岩盤の破壊現象を取り扱う学問分野の基礎を構築することを目的とする。研究課題ごとに本年度の研究実績の概要を以下にまとめる。 (1)フラクタル幾何学と地下き裂の三次元モデルとその画像化昨年度に構築された三次元フラクタルき裂群...

【工学】総合工学：岩盤／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【工学】総合工学：クリープ／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】総合工学：ナノスケール／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【工学】総合工学：電磁波／破壊を含む研究件

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：室内実験／破壊を含む研究件

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【工学】総合工学：予知／破壊を含む研究件

【概要】ある種の結晶構造に応力が加えられると、応力に比例した分極が生じる。また、このような結晶構造に電場を加えることによって、電場の強さに比例した歪みが生じる。この現象は圧電効果と呼ばれている。この圧電効果は、マイクロフォン、スピーカーやピックアップといった音響機器、ソナーや魚群探知機、厚み計といった計測機器、ライターや内燃機関の点火装置、通信機器のフィルターなどに古くから多方面で応用されている。岩石の...

【工学】総合工学：大地震／破壊を含む研究件

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【工学】総合工学：弾性体／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】総合工学：弾塑性／破壊を含む研究件

【概要】粒子法(MPS 法, Moving Particle Semi-implicit Method)に基づく弾性解析手法および塑性解析手法を確立した。これまで問題となっていた数値的な振動を抑えるための安定化力を導入し、局所的な数値振動が実際に抑制されることを示した。核燃料の貯蔵用キャスクの地震による振動解析をおこない、弾性解析手法の有用性を示した。さらに、輸送用のキャスクの落下解析をおこない、塑性解析...

【工学】総合工学：分子動力学／破壊を含む研究件

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【工学】総合工学：有限変形／破壊を含む研究件

【概要】粒子法(MPS 法, Moving Particle Semi-implicit Method)に基づく弾性解析手法および塑性解析手法を確立した。これまで問題となっていた数値的な振動を抑えるための安定化力を導入し、局所的な数値振動が実際に抑制されることを示した。核燃料の貯蔵用キャスクの地震による振動解析をおこない、弾性解析手法の有用性を示した。さらに、輸送用のキャスクの落下解析をおこない、塑性解析...

【工学】総合工学：大変形／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】総合工学：炭素系材料／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：炭素材料／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：導電性／破壊を含む研究件

❏超塑性変形とその破壊現象を利用した医療・生化学用導電性金属マイクロニードルの開発(20K21074)

【キーワード】ダイレス引抜き / 超塑性変形 / 破壊 / 金属マイクロニードル / ライフセルアトラス (他6件)

【概要】本研究では，金属材料の中空マイクロニードルを作製するため，超塑性変形・破壊による革新的な加工原理を提案した．外径分布を各種の所望テーパ形状に速度比を可変させることで制御することが可能であることを示し，破断を利用することで先端径約50μmの超極細先端径の金属中空マイクロニードルを創製することに成功した．以上の結果より，超塑性材料の大変形を引き起こし，最後に強制的に破断させることでガラスのように細いニ...

【工学】総合工学：ひずみ／破壊を含む研究件

【概要】アモルファスシリコン(α-Si)太陽電池のフレキシブルモジュールなど数10nm〜数100nmの多層薄膜電極の界面は,高温・高湿状態で界面剥離を生じる可能性があり,薄膜電極の剥離・断線による電気的特性劣化が懸念されるので,耐環境性や強度特性試験が実施されている.界面剥離を生じる力学的環境としては,製膜時の残留応力,環境温度変化に伴う熱応力,応力集中が挙げられる.加えて,屋外環境で使用されるモジュール...

【工学】総合工学：流体工学／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】総合工学：3Dプリンター／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】総合工学：粒界／破壊を含む研究件

【概要】α-Al2O3中の小傾角粒界に種々の元素を添加し、粒界原子構造をTEMにより解析した。粒界には転位が配列しており、添加元素は転位の引張ひずみ領域に選択的に偏析することが明らかとなった。また、偏析分布は元素のイオン価に相関が見られたことから、イオン性結晶における偏析現象は弾性的相互作用に加え電気的相互作用に強く依存することが示唆された。高精度TEMその場機械試験の実現を目指し、駆動機構を有するME...

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】総合工学：界面強度／破壊を含む研究件

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【工学】総合工学：粒子法(SPH法) ／破壊を含む研究件

【概要】粒子法(MPS 法, Moving Particle Semi-implicit Method)に基づく弾性解析手法および塑性解析手法を確立した。これまで問題となっていた数値的な振動を抑えるための安定化力を導入し、局所的な数値振動が実際に抑制されることを示した。核燃料の貯蔵用キャスクの地震による振動解析をおこない、弾性解析手法の有用性を示した。さらに、輸送用のキャスクの落下解析をおこない、塑性解析...

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】総合工学：レーザー／破壊を含む研究件

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【工学】総合工学：MPS ／破壊を含む研究件

【概要】粒子法(MPS 法, Moving Particle Semi-implicit Method)に基づく弾性解析手法および塑性解析手法を確立した。これまで問題となっていた数値的な振動を抑えるための安定化力を導入し、局所的な数値振動が実際に抑制されることを示した。核燃料の貯蔵用キャスクの地震による振動解析をおこない、弾性解析手法の有用性を示した。さらに、輸送用のキャスクの落下解析をおこない、塑性解析...

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【工学】総合工学：複合材／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】総合工学：複合材料／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【概要】本研究では水環境下におけるGFRPの耐久性の評価ならびに寿命の予測法を提案した.平織Eガラスクロスを強化繊維に,ビニルエステル樹脂を母材に用いてGFRPを作成し,純水中および大気中において定荷重引張試験を行った.GFRP は純水中にてのみ破断し,荷重および試験温度の上昇とともに破断時間は短くなった.また試験中のGFRPに蓄積されるエネルギおよび劣化による破壊基準の低下を考慮して破断時間を予測し,実...

【工学】総合工学：混合モード／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：脆性材料／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：脆性破壊／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】総合工学：力学的特性／破壊を含む研究件

【キーワード】セラミックス / 強度 / 破壊靭性 / ハイブリッド型複合材料 / ナノ粒子分散複合材料 (他12件)

【概要】セラミックスの強度、破壊靭性を目指した微細構造の制御には粒子分散による複合化が有効な方法であり、最近セラミックスの力学的特性の向上を目指したナノ粒子分散によるナノ複合材料に関する研究が進められている。今年度は、3種類のアルミナセラミックス基ハイブリッド型のナノ粒子分散によるナノ複合材料について、分散相のナノ化のメカニズムやナノ粒子の粒内分散による微細構造の制御効果を検討した。 (1)Al_2O_3...

【工学】総合工学：積層／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】総合工学：ロケット／破壊を含む研究件

【研究代表者】山西伸宏独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

【概要】液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた....

【工学】総合工学：ワイブル統計／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：接着／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】総合工学：接着接合／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】総合工学：計算力学／破壊を含む研究件

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【概要】粒子法(MPS 法, Moving Particle Semi-implicit Method)に基づく弾性解析手法および塑性解析手法を確立した。これまで問題となっていた数値的な振動を抑えるための安定化力を導入し、局所的な数値振動が実際に抑制されることを示した。核燃料の貯蔵用キャスクの地震による振動解析をおこない、弾性解析手法の有用性を示した。さらに、輸送用のキャスクの落下解析をおこない、塑性解析...

【工学】総合工学：軽量化／破壊を含む研究件

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】総合工学：セラミクス／破壊を含む研究件

【概要】α-Al2O3中の小傾角粒界に種々の元素を添加し、粒界原子構造をTEMにより解析した。粒界には転位が配列しており、添加元素は転位の引張ひずみ領域に選択的に偏析することが明らかとなった。また、偏析分布は元素のイオン価に相関が見られたことから、イオン性結晶における偏析現象は弾性的相互作用に加え電気的相互作用に強く依存することが示唆された。高精度TEMその場機械試験の実現を目指し、駆動機構を有するME...

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【キーワード】フラクトエミッション / 光子放出 / 電子放出 / 破壊 / セラミックス (他10件)

【概要】セラミックスおよびそれらの単結晶の破壊に伴うフォトンエミッションとエレクトロンエミッションについて検討し,破壊の素過程について考察した.以下の結論が得られた. (1)ノッチ入り試験片の3点曲げ試験行い,放出されたフォトンおよび電子の同時計測を行った. (2)フォトンエミッションのピークカウントは材料の種類に依存して大きく変化したが,その順番を材料の特性からうまく説明することはできなかった. (3)...

【工学】総合工学：その場観察／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【概要】α-Al2O3中の小傾角粒界に種々の元素を添加し、粒界原子構造をTEMにより解析した。粒界には転位が配列しており、添加元素は転位の引張ひずみ領域に選択的に偏析することが明らかとなった。また、偏析分布は元素のイオン価に相関が見られたことから、イオン性結晶における偏析現象は弾性的相互作用に加え電気的相互作用に強く依存することが示唆された。高精度TEMその場機械試験の実現を目指し、駆動機構を有するME...

【概要】本研究では原子レベルでの粒界破壊現象を探求するため、原子分解能透過型電子顕微鏡法とその場機械試験法とを併用した実験的手法の開発と基礎的データの収集を行った。Zr添加アルミナΣ13粒界の透過型電子顕微鏡その場ナノインデンテーション試験を行った結果、粒界に沿った亀裂の進展が見られた。さらに、原子分解能走査透過型電子顕微鏡により粒界破面を観察したところ、両破面上に数原子層のZr原子が残存していることが確...

【工学】総合工学：並列計算／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【工学】総合工学：CFRP ／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】総合工学：破壊力学／破壊を含む研究件

【キーワード】非線形ダイナミクス / 破壊 / ソフトマターメカニクス / 破壊力学 / 粘弾性破壊 (他10件)

【概要】従来，線形弾性体を前提に定式化されてきた変分型フェーズフィールド破壊モデルを粘弾性体に拡張した．また，著しい粘弾性を示すひも状ミセル溶液およびそれに数十μmのサイズをもつポリマー微粒子を分散させた系における破壊現象を実験的に研究し，非線形レオロジー挙動との対応を明らかにした．さらに，2成分の溶媒を含む高分子網目系の変形挙動を実験・理論両面から研究した． ...

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：層間はく離／破壊を含む研究件

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】総合工学：薄膜／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【工学】総合工学：機械材料・材料力学／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】総合工学：損傷／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【キーワード】破壊 / 損傷 / メゾスコピック / 計算機シミュレーション / 不均質材料 (他8件)

【概要】本研究は,日米中仏の4ヶ国の研究者の共同研究により実施するのもので,材料の破壊プロセスにおける微視的な内部構造変化について総合的に検討するとともに,それらを踏まえたメゾスコピック材料モデルを構築することを目的とする.すなわち,本研究では,原子レベルならびにナノレベルにおける微視的アプローチ,不均質材料,材料界面,高分子材料,複合材料の損傷・破壊モデルの検討,および,衝撃荷重や環境など外因の影響を踏...

【工学】総合工学：損傷検知／破壊を含む研究件

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】総合工学：多孔質／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【工学】総合工学：き裂／破壊を含む研究件

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【概要】ナノスケールの低次元構造体の最弱部である界面の強度評価実験方法を開発し、その場観察とマルチスケールの力学評価を行った。また、原子レベルの構造不安定性解析を行った。その結果、従来の破壊力学(連続系)概念の適用下限は数nm 程度であることを明らかにするとともに、それ以下の離散系支配領域での破壊基準を検討した。 ...

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】総合工学：き裂伝播／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、破壊現象を材料の切断・割断加工に応用するために、き裂の伝播径路を自由にコントロールできるよう、「き裂の伝播径路を支配する法則」を解明することを最終目的としている。今回はこの研究の一環として、古くから知られた、(I)一様に熱したガラス平板(円管)を冷水中に徐々に沈下させる際に生ずる正弦波状き裂(らせん状き裂)、(II)ガス輸送管が破壊する際に観察される正弦波状き裂に着目し、その伝播挙動を...

【工学】総合工学：気泡／破壊を含む研究件

❏加速するマグマは硬くなるか軟らかくなるか―流体の脆性破壊過程の解明と火山への応用(16H04039)

【概要】流体であるマグマが固体的に破壊する現象の解明を目的とし，理論研究・数値計算・模擬物質の変形実験の３つを進めた．理論的考察の結果，既存のマグマレオロジーモデル式の問題が明らかになり，非線形項（場の変形・回転効果と変形による散逸効果）を正確に記述する必要があることが分かった．一方，線形粘弾性モデルを用いて，フェーズフィールド法と有限要素法を組み合わせて粘弾性流体の破壊シミュレーションを行い，実験で見ら...

【概要】マグマ模擬材料である酸素気泡入り水あめを用いて，急減圧にともなう破砕に対する粘弾性の影響を明らかにする実験を進めた．一連の実験を通して，我々は，マグマの粘弾性特性が流体的な性質を帯びるタイムスケールにおいても固体的な破砕（脆性的破砕）が発生することを見出した．マグマの粘弾性緩和時間と天然の火山噴火から見積もられる減圧特性時間との比較から，実際の火山では脆性的破砕が生じていると考えられる．詳細な観...

【工学】総合工学：多軸応力／破壊を含む研究件

【概要】グラファイトはその高い耐熱性から超高温域で耐熱材として使われることが多い.しかし,グラファイトは脆性材料であり,製造過程の段階で多くの微小な欠陥が存在し,その破壊強度は潜在する微小き裂の最大のものに依存する.それゆえ,破壊強度はある程度の分布を持ち,その分布は破壊統計論に基づくワイブル分布によって表される.また,実際に使われる上で部材にかかる応力が純粋な単軸であることは殆んどない.そこで,安全に設...

【工学】総合工学：延性破壊／破壊を含む研究件

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】総合工学：亀裂／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【概要】我々が提案する拡張積分方程式法（XBIEM）は元々メッシュフリーで境界面・破壊面形状に制限のない解析法であるが、我々がこれまでに開発した数値計算コードは平面媒質境界を横切る平面亀裂の単純な幾何配置の問題に留まる。これを前進させ、複雑な媒質境界との力学的相互作用を厳密に考慮しながら破壊経路が自在に選択可能な高度化された計算コードを開発をその数学的基礎づけと共におこなう。 ...

【概要】本研究では不均質媒質中での形状自由な断層挙動の解析を可能にする新たな計算法の開発に取り組んだ。定式化には、任意形状の亀裂の解析に適した境界積分方程式法(BoundaryIntegralEquationMethod:BIEM)を基に、これを不均質媒質に拡張する(eXtendedBIEM=XBIEM)。アイデアは、不均質媒質を区分的に均質媒質とみなしてBIEMを適用し、媒質界面で解を接続する点にある。...

【工学】総合工学：疲労／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【工学】総合工学：逆解析／破壊を含む研究件

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【工学】総合工学：応力三軸度／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、延性破壊と脆性破壊の程度の表現に、破断面の表面形状に関するフラクタル・カオスの概念を導入して定量化を行うことを目的とする。また、これにより、破面の微視的形状と巨視的指標(応力拡大係数・破断ひずみ・破断に至るまでの吸収エネルギ)の両者を関連づけることも研究の対象としている。この目的を達成するために、炭素鋼および鋳鉄の環状切欠き付き丸棒試験片を準静的に引張破断させることにより破断面を得、切...

【工学】総合工学：構造・材料／破壊を含む研究件

【キーワード】金属基複合材料 / 透過電子顕微鏡 / 走査型電子顕微鏡 / 破壊 / 変形 (他14件)

【概要】本研究では、スクイズキャスト法、半溶融および溶融攪拌法、ホットプレス法を用いて複合材料を作製した。強化材料として主に、SiC,Al_<18>B_4O_<33>,TiO_2の粒子、ウイスカ、繊維を用い、マトリックスとしてアルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金を用いた。これらの複合材料の機械的性質を明らかにし、その発現原因と走査型電子顕微鏡および透過電子顕微鏡による...

【工学】総合工学：構造工学／破壊を含む研究件

【研究代表者】山西伸宏独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

【概要】液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた....

【工学】総合工学：強度／破壊を含む研究件

【概要】実際に材料を使用する外的な刺激の下における構造および特性の相関性を明らかにすることが実用材料の本当の構造-特性の相関性を理解することにつながる.本研究プロジェクトでは,外的な刺激を加えながら観察を行うその場電子顕微鏡法の開発およびその材料への応用を目的として研究を行った.応力を加えた際のセラミックス中の転位の運動・双晶界面の形成などを直接観察した他,圧電材料でのドメイン移動を直接観察することに...

【概要】本研究ではTi合金や耐熱鋼に替わる高比強度Fe_3Al基耐熱合金の開発を目指し、結晶粒微細化による高靭性化、600℃までの高温強度と高温安定性について調べた。その結果、600℃程度までの用途を想定したFe_3Al基耐熱合金の設計指針として、温間加工中に微細なκ-Fe_3AlC炭化物を導入すると母相の結晶粒が細分化され、低温側での強化に有効なこと、及び、本合金への少量のMoの添加は600℃までの降伏...

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【工学】総合工学：モニタリング／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【工学】総合工学：サンドイッチ構造／破壊を含む研究件

【キーワード】複合材料 / 構造キャパシタ / ３Ｄプリンタ / 自己センシング / CFRP (他16件)

【概要】高価な炭素繊維強化複合材料を一般構造に適用するため，構造以外の蓄電機能を持たせる構造キャパシタを開発する．本研究ではサンドイッチ構造のコア部分にキャパシタを内蔵するサンドイッチ構造キャパシタを提案した．フォームコアでは電解液の漏洩が発生するため，３Ｄプリンタで作成したスナップイン構造を用いることにした．スナップイン構造のコア内部に防水処理をしたキャパシタを設置することで蓄電機能目標を達成した．３点...

【工学】総合工学：アコースティック・エミッション(AE) ／破壊を含む研究件

【概要】南アフリカ金鉱山の深度約1kmにおいて，採鉱により岩盤内で発生するAEを高分解能観測網により至近距離で計測し，様々な規模(数cm ～100m)の岩盤破壊を検出した．AE源の高精度決定により，厚さ数m，長さ約10-30mで傾斜する板状のダメージ構造を抽出できた．比較的緩やかな応力場変化に起因する大規模破壊は，広範な領域において岩盤が一気にせん断破壊を起こすのではなく，ダメージゾーンの形成が大規模破壊...

【概要】従来の研究で岩石の破壊時に電磁波が発生することが指摘されている。また、電磁波の発生は、アコースティック・エミッション(AE)と深く関わっていることは指摘されているが、その機構に関しては、不明な点が多い。そこで本研究では、一軸圧縮破壊過程での岩石から発生する電磁波を測定することとした。まず、7種類の試料を用い、実験を行ったところ、稲田花崗岩、本小松安山岩、葛生苦灰岩では強度破壊点以降、比較大きな電...

【キーワード】レーザー干渉計 / アコースティック・エミッション / コーティング / 微視破壊 / 波形解析 (他10件)

【概要】本研究では,非接触で媒体表面速度の絶対値が測定可能なレーザー干渉計をAEセンサーとして用いる手法の開発を進めた.これまでにこの手法により非接触でAEを検出できることを明らかにし,高温下でのコーティング材の破壊挙動の評価に適用し研究を行ってきた.ただこの手法には,圧電素子をAEセンサーに用いる接触式のシステムに比べて測定感度が劣るという欠点がある.本研究の目的はシステムを改良し測定感度を向上させるこ...

【工学】総合工学：モデル／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【工学】総合工学：アクチュエータ／破壊を含む研究件

【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...

【工学】総合工学：非接触計測／破壊を含む研究件

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【工学】総合工学：境界要素法／破壊を含む研究件

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【工学】総合工学：動特性／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【工学】総合工学：シミュレーション／破壊を含む研究件

【キーワード】多孔体 / 破壊 / 焼結 / シミュレーション / 固体酸化物形燃料電池 (他12件)

【概要】2020年度に引き続き，多孔体の破壊プロセスの予測モデルの構築に取り組んだ．2020年度基礎開発した破壊解析シミュレーターを用いて，多孔体の損傷評価と破壊シミュレーションを実施した．まず，キネティックモンテカルロ法による焼結解析コードを用いて，異なる製造条件の多孔体構造を多数生成し，シミュレーターで得られた多孔体構造に対して破壊シミュレーションを行い，多孔体製造条件と破壊特性との関係を明らかにした...

【キーワード】カイコウラ地震 / 動的破壊シミュレーション / 地震発生 / H行列 / 地震サイクル (他21件)

【概要】境界積分方程式法を用いた完全動的破壊シミュレーションおよび準動的地震サイクルシミュレーションに対して，高性能並列計算機（HPC）環境へのアルゴリズム最適化を行い，超大規模計算でしか実行できない現実的な地震現象のモデル化を行っている．これまで，高速領域分割法（FDPM）に基づく動的破壊伝播シミュレーションを用いて，2016年カイコウラ（ニュージーランド）地震，2011年福島県浜通りの地震，2011...

【概要】2011年東北地方太平洋沖地震について，前震による低速な余効滑りと本震による高速滑りの観測データをも用いて，広い速度レンジでの天然断層の摩擦特性を推定した．摩擦特性の推定のために，境界積分方程式法を用いた数値計算を行い，観測により求められた滑りを入力として得られた応力変化を計算した．その結果，前震の余効滑り領域において，10**-6 [m/s]程度の低速滑り時には弱い速度強化特性を示したのに対し，...

【工学】総合工学：塑性／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】総合工学：破面／破壊を含む研究件

【概要】延性・脆性遷移温度域での破壊には延性破壊要素と脆性破壊要素が含まれ、靭性の温度依存性にはこれらを区別せねばならない。前者は安定延性き裂の伝播抵抗R曲線で代表される。結晶粒径およびフェライトマトリクスの靭性をSi量で変えた低炭素綱についてR曲線の精密な測定を行ない、R曲線には温度依存性はほとんどないことを確認した。一方R曲線にたいする金属組織の影響は結晶粒径やフェライトマトリクス靭性は少ないが、C量...

【工学】総合工学：データ同化／破壊を含む研究件

❏破壊過程と流体輸送－データ同化・可視化によるアプローチ(22K03542)

【研究期間】2022-04-01 - 2026-03-31

【キーワード】破壊 / 輸送 / データ同化 / 可視化

【概要】

【キーワード】破壊 / 乾燥亀裂 / 不均一性 / フェーズフィールドモデル / データ同化 (他7件)

【概要】本研究は水と粉体の混合ペーストの乾燥破壊現象において、亀裂の進展に影響する物性値空間不均一性を計測データと数値モデルの比較により定量的に評価するための基盤技術の開発を目的としている。本年度は乾燥破壊実験を昨年度に引き続き継続して実施した。年度途中に利用している実験施設の移動に伴い実験装置を解体する必要が出たため、実験装置の見直しを行ない効率的に実験を行なえるよう装置の整備を実施した。また、本年度か...

【研究代表者】安藤亮輔独立行政法人産業技術総合研究所, 活断層・地震研究センター, 研究員 (10455256)

【概要】本研究では,物理モデルを用いた地震発生の予測を目指して,室内実験系での模擬地震を用いて,データ同化手法を開発している.データ同化とは,断層の固着滑りを表現する物理モデルを構築し,観測データによりモデルの未知パラメタを推定し,将来予測をするといった手法である.そのために,本研究期間内においては,実験装置の立ち上げとデータ取得,物理モデルのシミュレーションのための数値計算コードの開発を行った.また,そ...

【工学】総合工学：有限要素解析(FEM) ／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、三次元応力状態のコンクリートの一般化構成則の開発を行い、主として横補強鉄筋や鋼材によって拘束されるRC部材の靭性と耐力、およびエネルギー吸収能力を解析的に予測する技術の確立を目指し、実験・理論化・検証・プログラム化・部材による実験検証を行った。 1.三次元拘束応力下のコンクリートの弾塑性破壊挙動:三軸拘束を与えたコンクリートの多軸載荷実験を行い、コンクリートの塑性変形と弾性剛性の低下率...

【工学】総合工学：有限要素法／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【概要】炭素繊維強化プラスチック積層板の強化繊維の炭素繊維をそのままセンサとして用いる自己損傷検知手法に熱変形の前後で電気抵抗を測定して差異を統計的に判定する手法を提案している.ジュール発熱を利用し,冷却過程でブロックごとの電気抵抗を測定し,電気抵抗変化の統計的関係の変化から,周囲との差異を検出する.この手法を衝撃荷重後の損傷,初期欠陥に適用し,実験的に検証した.また,電極損傷時にも有効に損傷の有無を検知...

【概要】地震の破壊経路の理論的予測を行う数値シミュレーションには、従来、境界積分方程式法が用いられてきた。この手法は、「断層面形状」の自由度が高いという特性から広く利用されるようになってきたが、反面、「不均質媒質」中の破壊現象の取り扱いは不得手である。地殻には不均質構造が普遍的にある(例:地下浅部堆積層と深部基盤岩の境界)。不均質境界に向かう破壊成長は、媒質の弾性定数の不連続分布の力学的効果により破壊経...

【工学】総合工学：可視化／破壊を含む研究件

❏破壊過程と流体輸送－データ同化・可視化によるアプローチ(22K03542)

【研究期間】2022-04-01 - 2026-03-31

【キーワード】破壊 / 輸送 / データ同化 / 可視化

【概要】

【概要】近年，医療機器，電子デバイスなど多くの分野で微細部品を安価に高速生産する技術として，極薄金属箔を用いたマイクロ精密プレス成形に注目が集まっている．しかしながら，従来のマクロスケールにおけるプレス成形技術をそのままマイクロスケールに適用するのは“寸法効果”の観点から容易ではない．そこで本研究では極薄金属箔材の塑性変形中の結晶粒や表面形状レベルのミクロな視点と材料全体のひずみ分布をその場観察する小型マ...

【総合生物】生体分子化学：極限環境／破壊を含む研究件

【研究代表者】山西伸宏独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)

【概要】液体ロケットエンジンの燃焼室という極限マルチフィジクス環境における構造体の破損メカニズムを解明するために,熱・流体・構造の相互影響を正確に考慮して組合せた総合的な解析手法を構築した.この手法を用いて様々な解析を行った結果,外筒付き上段エンジンの開発中に発生したスロート残留変形を定量的に再現できた.さらにその解析結果を詳細に分析することにより,スロート残留変形のメカニズムおよび支配因子を特定できた....

【総合生物】生体医工学・生体材料学：共焦点レーザー顕微鏡／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】農業工学：市民社会／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【農学】農業工学：幅反り／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：縦割れ／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：ロールプレス／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：ワニロ破壊／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：ワニ口破壊／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：圧入角／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：変形固定／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：液体注入／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：横圧縮変形／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：水蒸気前処理／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：強度的性質／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：表面割れ／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農業工学：高周波加熱／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】農芸化学：機能性／破壊を含む研究件

【概要】接着接合は, 構造軽量化, 高減衰特性など, 機械的接合法にくらべて, すぐれた機能性を持っている. しかし, 接着接合とその機能性の基本的な関係が明らかにされていないため, 接着技術の構造接合法としての信頼性はあまりたかくない. 接着接合部の機能性は, 接合部の構成材料の力学的性質や, 接合部の幾何学的形状だけでなく, 接合界面の物理化学的性質, さらに接着剤の硬化過程など, ひろい範囲の因子の...

【農学】生産環境農学：輸送／破壊を含む研究件

❏破壊過程と流体輸送－データ同化・可視化によるアプローチ(22K03542)

【研究期間】2022-04-01 - 2026-03-31

【キーワード】破壊 / 輸送 / データ同化 / 可視化

【概要】

【農学】社会経済農学：移民／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【農学】動物生命科学：生態系／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、分子運動に基づく線形非平衡状態の解明および非線形非平衡現象の実現を目標とし、さらに現実の世界の複雑多様さを数理的および物理的に取り扱う可能性を精査した。その結果、線形非平衡状態とは熱力学量が分子運動の方向に依存した分布関数により記述されることが明らかとなった。また非線形非平衡現象が数百万で再現されることも明らかとなった。さらに分子とは異なる要素を現象論的に構成した研究により、材料の経年...

【農学】森林圏科学：アンカー効果／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：機械的接着／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：マカバ／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：木材／破壊を含む研究件

【概要】(1)木材の横圧縮変形に関する基礎データを基に、木材加工用ロールプレス装置を試作した。本装置は、直径が200〜400mm、幅が300mmの一対の金属ロールにより構成され、駆動には4.4kWのサーボモータを使用し、最大圧延荷重400kN、最大圧延トルク5000kNmを発生する。ロールギャップは0〜150mm、ロール回転数は0.01〜15rpmの範囲で可変できる。ロールには14.4kWのヒータが装着さ...

【農学】森林圏科学：木材接着／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：木部浸透／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：共焦点型レーザー顕微鏡／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：共焦点型走査型レーザー顕微鏡／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：水性高分子-イソシアネート系木材接着剤／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】森林圏科学：投錨効果／破壊を含む研究件

【キーワード】木材接着 / アンカー効果 / レーザー顕微鏡 / 木部浸透 / 計算機シミュレーション (他15件)

【概要】水性高分子一イソシアネート系木材接着剤(API接着剤)でマカバ板二枚を接着した最もシンプルな接着体を作成し、横断面と放射断面との両接着層を走査型レーザー顕微鏡で観察し画像解析して得たヒストグラムから分布様を表現する導関数と代表値の算出し、関数の変数が木部へ浸透を表現できるのが明らかになった。 ...

【農学】水圏応用科学：資源／破壊を含む研究件

【概要】南アフリカ金鉱山の深度約1kmにおいて，採鉱により岩盤内で発生するAEを高分解能観測網により至近距離で計測し，様々な規模(数cm ～100m)の岩盤破壊を検出した．AE源の高精度決定により，厚さ数m，長さ約10-30mで傾斜する板状のダメージ構造を抽出できた．比較的緩やかな応力場変化に起因する大規模破壊は，広範な領域において岩盤が一気にせん断破壊を起こすのではなく，ダメージゾーンの形成が大規模破壊...

【医歯薬学】外科系臨床医学：記憶／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【医歯薬学】外科系臨床医学：エイジング／破壊を含む研究件

【概要】液体の中距離構造が重要な役割を果たすと考えられる液体・液体転移について、これまでのところ、その存在が示唆されている物質は数多くあるものの、反論も多く、その存在が証明された例はほとんどなかった。分子性液体の亜リン酸トリフェニルにおいて観測された第二のアモルファス状態についても、それが液体・液体転移であるかどうか長年論争が続けられてきたが、本研究により、これが液体・液体転移であることを実験的に証明する...

【医歯薬学】社会医学：歴史／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【医歯薬学】社会医学：都市／破壊を含む研究件

❏都市の日常をめぐるルポルタージュ的作品に関する研究(23520404)

【研究テーマ】ヨーロッパ文学(英文学を除く)

【研究代表者】塩塚秀一郎京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (70333581)

【研究期間】2011 - 2013

【キーワード】都市 / 日常 / 破壊 / 制約 / ペレック (他8件)

【概要】最近二十年ほどのフランス文学を特徴づける潮流のひとつとして、都市生活の中でふだん着目されることのない「日常」に着目し記録しようとする、一群のルポルタージュ的作品がある。フランソワ・マスペロの『ロワシー・エクスプレスの乗客』（一九九〇）、フランソワ・ボンの『鉄路の風景』（二〇〇〇）、フィリップ・ヴァセによる『白い本』（二〇〇七）などである。これらはいずれも誰の注意も引かない日常の風景を書きとめようと...

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【医歯薬学】歯学：不均一性／破壊を含む研究件

【キーワード】破壊 / 乾燥亀裂 / 不均一性 / フェーズフィールドモデル / データ同化 (他7件)

【概要】本研究は水と粉体の混合ペーストの乾燥破壊現象において、亀裂の進展に影響する物性値空間不均一性を計測データと数値モデルの比較により定量的に評価するための基盤技術の開発を目的としている。本年度は乾燥破壊実験を昨年度に引き続き継続して実施した。年度途中に利用している実験施設の移動に伴い実験装置を解体する必要が出たため、実験装置の見直しを行ない効率的に実験を行なえるよう装置の整備を実施した。また、本年度か...

【医歯薬学】薬学：再生／破壊を含む研究件

❏地域博物館のグローバル連携が創り出す歴史教育事業の可能性:移民社会を発信源として(14201024)

【概要】当該研究プロジェクトは、最終年度のため、研究代表者及び分担者はそれぞれ次の研究プロジェクトを視野にいれて研究活動を行った。研究代表の東は2005年5月にゲルニカ平和ミュージアム(スペイン)で開催された国際平和ミュージアム学会と国際博物館協会(ユネスコ本部、ICOM)の分科委員会である「公共に対する犯罪犠牲者追憶のための記念博物館国際委員会」(ICMEMO)との共催で行われた国際会議で発表する。ゲル...

【医歯薬学】薬学：温度／破壊を含む研究件

【概要】合成シリケイトメルトの試料を用いた圧縮試験,3点支持の曲げ試験による破壊試験を、ガラス転移点を含む様々な温度、歪速度で行った.その実験結果を元にの結果を元に,ガラス転移点付近の挙動について,履歴や内部緩和の影響を評価した.その結果,火山学の分野で一般的に使われている線形粘弾性モデルでは,非定常な応力・変形場のマグマの挙動を記述することのできないことが明らかになった.例えば、歪硬化性は,これまでのマ...

【医歯薬学】看護学：構造／破壊を含む研究件

【概要】ここで研究対象としている粒子法(MPS法)は、本研究者により考案された連続体の数値解析法である。従来の有限差分法や有限要素法と異なり、計算格子を必要としないので、流体や構造物の界面を精度良く捉えることができる。粒子法はこれまで流れのシミュレーションに用いられてきたが、本研究では新たに構造のシミュレーションのための粒子法を開発する。さらに、これまでの方法と合わせることで、流れと構造を同時に解析できる...

【医歯薬学】看護学：画像解析／破壊を含む研究件

【キーワード】地震断層 / 破壊 / 非接触変位分布測定 / 破壊過程シミュレーション / 逆解析 (他9件)

【概要】阪神大震災以降,直下地震の際の活断層のすベりが引き起こす局所的大被害に関心が高まっている.さらに,超長期にわたって供用される土木構造物には,伏在活断層がすべる可能性も想定しなければならない.基盤内の断層が地表に達し地震断層が形成される場合,引き起こされる強震動は極めて大きい.このような地震断層の被害評価には,断層に伴う地表変形を数値解析する手法が必要である. 上記を背景として,本研究は,地表地震断...

【医歯薬学】看護学：生体材料／破壊を含む研究件

【概要】本研究では、ステンレス鋼やニッケル－チタン超弾性合金などの実用化されている高耐食性合金の腐食に伴う水素吸収が引き起こす特異な脆化及び腐食挙動について、材料試験、昇温放出水素分析、電気化学的試験などから調べ、いくつかの重要な知見を見出し、その機構について検討した。特に、合金中の水素がマルテンサイト変態と動的相互作用することにより、脆化が顕著に促進され、腐食挙動に影響を及ぼす場合があることは、研究例の...

【概要】鋼の疲労特性が環境の影響を受け、それに水素が関与していることはよく知られているが、その機構解明と対策が課題である。本研究の目的はわれわれが提案している新しい鋼の水素脆性機構、水素による塑性変形における原子空孔生成の助長とその凝集による破壊抵抗の低下、に基づき、とくに環境変動による水素脆性の増大を調べることである。本研究ではまず疲労のいろいろな段階にある高強度鋼について、生成した欠陥を水素をプローブ...

【医歯薬学】看護学：相互作用／破壊を含む研究件