Establishment of a novel method for estimation of equivalent elastic properties and strength of heterogeneous materials considering a multiscale uncertainties propagation

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当該年度に実施した研究は、主に複合材料およびＦＤＭ法を用いて作成した樹脂部材について、内在する幾何学的不確定性を２次元的または３次元的な微視的観察を経た画像処理等を援用したランダムフィールドモデリングによりモデル化するこれまでの成果を援用し、確率均質化およびマルチスケール確率応力解析に適用してその有用性を調査したことである。特に、それに基づく複合材料の微視的な破壊進展状況を考慮した局所的強度のランダムフィールドモデリングを実施し、実試験片内の局所的強度の確率特性を調査した。これらについて、実材料内で存在する幾何学的不確定性をモデル化し、数値解析に援用したことは初めての試みであると共に、それを用いた局所強度評価やそのモデリングは、本研究課題遂行の上で中心的な成果につながると考えられる。当該内容で得た知見は、これまで複数の著名な国際会議で口頭発表行ったことに加え、本研究の狙いの一つとしていた、不均質材料の微視的ランダムフィールドモデリングの先導的研究者であるStefanou教授との共同研究に発展し本課題採択を起点としたあらたな国際共同研究となり、、オンラインでの議論に加え、昨年度対面で開催された応用科学に関する計算手法の欧州会議（ECCOMAS2022）での対面議論を経て実際にElsevierの英文論文誌に共著で成果を公表するなど、当初目標とした国際共同研究による成果につながっている。また、ＦＤＭ部材についても三次元的な微視的構造計測およびそのランダムフィールドモデリングとそれを用いた確率均質化解析について一定の成果を得ており、その一部は昨年度国際会議等で口頭発表しているが、本年度もさらなる進展を国際会議で発表する。これらの内容については、Stefanou教授の共同研究として引き続き議論を進めている。