材料力学分野
宮崎達二郎 教授
接着継手のはく離破壊とそれを生じさせる特異応力についての研究を主として行っています．被着材と接着剤とでは変形のしやすさに違いがあり，接合界面端部での応力を無限大に発散させます．そのため，界面端部の力学的厳しさを表す指標には，応力の代わりに特異応力場の強さが用いられます．特異応力場の強さはき裂の応力拡大係数に相当し，それがわかればはく離強度を簡便に評価することができます．ただ，現状では特異応力場の強さは有限要素法や境界要素法などで直接得ることができず，既存の方法でも簡単に得ることはできません．この問題を解決し，接着継手のはく離強度を簡単に評価できるようになることを目的に，特異応力場の強さの簡単評価法の開発に取り組んでいます．また，はく離強度評価には2次元モデルがよく用いられていますが，その適用限界はあまり議論されていません．3次元モデルでの評価と比較しながら，2次元モデルの適用限界を検討する研究も行っています．
藤川正毅 教授
主に高分子材料を対象として，実験結果や理論解析に基づいたCAE解析が実用レベルで使用出来ることを目指して研究に取り組んでいます．以下に，代表的な研究題目を紹介します．
- 粘弾性解析のための材料定数同定法の開発
CAEを利用した高分子材料の応力・ひずみ解析には，多くの場合で粘弾性解析が用いられます．しかし，材料試験より得られた結果から，粘弾性解析の材料定数を同定する作業は煩雑であり，実用面では大きな問題となっています．本研究では，材料定数同定の自動化・高精度化を目的として，新しい計算方法およびシステムの開発を行っています．
- ゴムの二軸引張り試験における公称値の計算式の開発
大変形を有するゴムの材料試験には，二軸引張り試験が主として採用されています．しかし，二軸引張り試験では，単軸引張り試験と比べて，試験片の掴み方に制約が生じるため，単純には被載荷領域を特定できない問題が生じます．本研究では，ゴム材料の力学特性を正確に把握することを目的として，「二軸試験における計測結果」から「公称応力・公称ひずみ」を，定量的に算出する簡易計算式の開発を検討しています．
- 高分子材料(ゴムやプラスチック等)の構成則の開発
高分子材料の力学特性の評価には，主として実験的な検証が用いられます．しかし，コストや工数の低減，実験結果の定量性や応用性を高めるために数値計算による支援が期待されています．本研究では，汎用ＦＥＭをベースとして，「定量的な応力・ひずみ解析を目指した材料モデルの開発」および「開発した材料モデルの材料定数同定法の構築」の研究を進めています．
