自然形態の力学的特性解明とその特性を適用したシェル形状最適化；二枚貝を対象に

阐明自然形态的机械特性并应用这些特性优化贝壳形状；

• 批准号: 22KJ1440
• 负责人: 生越 季理
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1440/
• 关键词: 生体模倣技術; イメージベース有限要素解析; 3D造形

本年度は昨年度行った、貝殻形状の有限要素解析を行う上で障壁であった計算負荷削減のためのモデル改良について、その有効性確認を実施した。ソリッド要素からシェル要素への変更により、計算負荷が90％以上削減され、結果についても変更後モデルの有効性が確認されたため、改良後のモデルを用いた動的解析を行った。モデル改良の手法とその有効性については、予定通り国際学会にて発表を行った。また、動的解析については改良後のモデルを用いて、振動固有値解析および時刻歴応答解析を行い、振動固有値解析の結果について、次年度開催予定の国際学会にて発表するため、投稿準備を行っている。時刻歴応答解析については、その結果の妥当性や考察を行っている。貝殻形状の力学的特性を探るため、本年度は半球ドーム形状の有限要素モデルも作成し、同様の動的解析を行った。双方の結果を比較することで、貝殻形状特有の性質を探っている。また、最終年度に予定している形状最適化に向け、初期形状の作成や、基礎となる最適化アルゴリズムの設定およびプログラムの作成を進めた。定式化についても、特性の考察とともに、構想を練っている。加えて、解析対象としているトリガイ試料について、標本化を進め、特性の定量化に必要と考えている数量および月齢の標本化が完了した。トリガイ試料についてCT撮像やモデル化を進め、3Dプリンタによる印刷造形なども試行し、貝殻形状の力学的特性解明のため、加力実験も行った。

This year, the analysis of finite elements of shell shape was carried out on the barrier to calculate load reduction, improvement and effectiveness confirmation The calculation load is reduced by more than 90%. The result is that the calculation load is reduced by more than 90%. The analysis of the calculation load is improved. The International Society for the Advancement of Women The analysis of vibration and motion, the analysis of vibration inherent value, the analysis of vibration inherent value. Time analysis, analysis This year, the finite element model of hemispherical shell shape was established, and the dynamic analysis of shell shape was carried out. Comparison of the results between the two sides, shell shape unique properties of the exploration. In addition, the direction of shape optimization for the final year is determined, the creation of the initial shape, the setting of the basic optimization software, and the creation of the program are progressing. The pattern is changed, the characteristic is investigated, and the conjecture is practiced. Add, analyze, analyze, CT image capture, 3D printing, shell shape and mechanical properties analysis

项目成果

水平荷重作用下でのトリガイの応力解析

水平载荷作用下扳机拉杆的受力分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 生越季理 ; 寺西正輝 ; 松原独歩
• 通讯作者: 松原独歩