Development of energy function identification system for hyperelastic materials by indenting thin films

超弹性材料压痕薄膜能量函数识别系统的开发

• 批准号: 22K03814
• 负责人: 辻 知章
• 金额: $ 0.25万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03814/
• 关键词: 超弾性材料; エネルギー関数; 円盤試験片; 押し込み試験; 材料定数同定; 押し込み; 薄膜; 同定

人間や環境に優しい，人工筋肉に見られるソフトなアクチュエーターの開発には，ゴムの様な超弾性材料の変形挙動を詳しく知る必要がある．そのためには，2軸試験により，様々な変形と荷重の関係を求める必要がある．しかし，従来の多軸試験では，特殊な装置による複数回の試験が必要である．そこで，本研究では，薄い円板試験片の押し込みによる2軸試験を簡便に行う装置を作成し，その結果を用いてエネルギー関数の同定を行うシステムの開発を行う．最初の年度として、円盤状の薄板ゴム試験片の押し込み装置の開発を行なった。従来の万能試験機を用いた試験機を用いて、円盤試験片を押し込む装置を作成し、下面からプロファイルの測定を行い、超弾性材料としてのエネルギー関数の同定を行なった。これにより得られた成果は、2022年9月に開催された、M&M 2022 材料力学カンファレンス　において、以下の題目で発表を行った題目：薄膜押し込み試験を用いた超弾性材料のエネルギー関数同定、著者：○宮本 颯太(中央大), 辻 知章この発表の概要は、以下のとおりである。レーザープロファイラーを用いて，円板試験片の押し込み変形を測定することにより，押し込み荷重と押し込み変形を同時に測定する装置を考案した．本装置により，単純引張を含む様々な2軸状態の変形と荷重との関係を同時に測定することが出来る．測定値と有限要素法のシミュレーション結果の差の二乗和を最小にすることにより，3種類のエネルギー関数のパラメータの同定を行った．パラメータの数が最も多いOgden model が実験値との一致度が若干（3%程度）であるが良かった．

In the human-to-human environment, artificial tendons are used in the environment, artificial tendons are used in the environment, artificial muscles are used in the environment. In this study, the thin plate test film is used to ensure that the equipment is installed. The results show that the operating system is the same as that of the bank. At the beginning of the year, the thin plate test film is used to start the operation of the equipment. In the future, the universal machine is used to use the machine to use the machine, the test film is used to make the device, and the following equipment is used to determine the performance of the machine, and the number of super-quality materials is the same as that of the bank. The following is a list of the following: the number of materials used in thin films is the same as that of the supercritical materials used in thin films. The number of books is the same as that of the authors: 0 years old (Central University), and the following is a summary of the Table of Mechanics of Materials and Materials (MGM 2022). This device is designed to test the load and load of the equipment at the same time. In this paper, we introduce the method of measuring the temperature of the load in the shape of the device. The finite element method is used to determine the difference between the two and the minimum temperature. 3. The number of Ogden model data is the same as that of the same bank. The number of customers is the most common.