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■ 研究概要、トピックス
特殊形状・材料、複合構造物の応力解析（構造解析によるScienceとTechnologyの融合）
荷重が長期にかかる構造物は、忘れたころにある日突然壊れることがあります（これを疲労破壊と言います）。壊れないように、事前に十分に強度（安全性）を確認する必要があり、強度を確認する方法で極めて有力な手法のひとつに構造解析用の「有限要素法」があります。試作・実験を行わずに、精度良くシミュレーションできます。コンピュータの目覚しい進歩にともない開発された高度なプログラムです。
特殊形状•材料的复合结构的应力分析（科学与技术相融合的结构分析）
所谓疲劳破坏就是结构长期在外力作用下，而产生破坏出现事故。为了防止这种事故的发生，事先进行充分的强度设计(安全性设计）是十分必要的。在结构分析中「有限元法」是极为有效的强度设计方法之一。它可以在不进行实际试件加工与实验的前提下，而对实际情况进行有效精确地模拟。「有限元法」是随着电子计算机的飞速发展而开发的计算程序。
Stress analysis of special shapes, materials and composite structures (fusion of science and technology by structural analysis)
A structure that takes a long time to load may be suddenely broken one day when it is forgotten (this is called fatigue failure).
In order to prevent breakage, it is necessary to confirm the strength (safety) sufficiently in advance. One of the most powerful methods for
confirming the strength is the "finite element methods" for structural analysis. It is possible to simulate with high accurancy without trial
manufacture and experiment. It is an advanced program developed with the remarkable progress of computers.
解析できる範囲は、単一材質から複合材料まで、弾性域から塑性域まで可能です。また、実験が困難な高温・高圧等の極限状態における、シミュレーションもできます。さらに、CAEにより最適・限界設計のアドバイスを行い最適化できます。
最近のトピックスとして、ヒトの歯に生じたくさび状欠損における咬合によって生じる特異応力場の強さを解析しました(下図)。
「有限元法」的应用范围很广泛，无论从单一材料到复合材料，还是从弹性计算到塑性计算都可以广泛地利用。对实验中难以达到的高温、高压等极限情况的问题，在「有限元法」中都能等到模拟。并且，「有限元法」还可以用于结构的最适化设计。
最近的研究课题是关于人类的牙齿在产生缺口情况下，咀嚼时产生的应力强度的分析。
The range that can be analyzed is from single material to composite material, from elastic range to plastic range.
In addition, simulation can be performeed under extreme conditions such as high temperature and high pressure where
experiments are difficult. In addition, CAE can optimize things with advising optimal and limit design. As a recent topic,
we analyzed the strength of the singular stress field caused by occlusion in a wedge-shapped defect in human teeth.
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| Intensity of singular stress fields of wedge-shaped defect in human tooth due to occlusal force before and after restoration with composite resins
(2017-4, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H:Journal of Engineering in Medicine, DOI:10.1177/0954411917701495, pp.1-16)(陣 𠑽恭，野田尚昭，田島清司，佐野義一，高瀬 康) |
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■ 研究テーマ
・セラミックロールの溶融金属中への浸漬時の熱応力解析
Thermal stress analysis of ceramic roll when dipping into molten metal
・セラミックローラー稼動中の静的及び疲労強度解析
Static and fatigue strength analysis during operation of ceramic roller
・セラミックローラーの解体に関する研究
Study on the maintenance by separating the sleeve and the shaft of ceramic roller
・セラミックローラーの加熱炉への応用に関する研究
Study on application of ceramic roller to heating furnace
・圧延ロール熱処理後の残留応力解析
Residual stress analysis after heat treatment of rolling roll
・切り欠きを有するポリカーボネートの動的応力集中の解析
Analysis of dynamic stress concentration of notched polycarbonate
・フルオープン型新ビニールハウスの損傷機構の解明
Elucidation of damage mechanism of full open type new green house
・高強度ボルト締結体の開発に関する研究
Study on development of high strength bolt-nut connections
・特異応力場に基づく接着層の接合強度の解析
Analysis of bonding strength of adhesive layer based on intensity of the field stress singularity
・異種接合材料中の界面き裂の解析に関する研究
Study on analysis of interface crack in dissimilar bonded materials
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■ 今後進めたい研究
１．構造物おける破壊や疲労メカニズムの解析：製品の寿命予測が必要になることが想定されます。
Analysis of fracture and fatigue mechanisms in structures: It is assumed that life prediction of product is required.
２．高温熱応力の解析：効率向上のため、耐高温・高圧容器の増加が想定されます。
Stress analysis for machine elements used under high temperature: High-temperature resistance and high-pressure resistance are expected in structures to improve efficiency.
３．各種接合部や応力集中部の強度評価：最も弱い部分を発見し、評価する必要性が想定されます。
Strength evaluation of various joints and stress concentration areas: It is assumed that it is necessary to find and evaluate the weakest part. |
■ 研究紹介 関連リンク
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