力学的環境下における生物学的適応挙動を模倣した形状生成 : 材料非線形性を利用した形状生成シミュレーション(2)

元データ 1998-01-31 日本デザイン学会

概要

本論文は, 枝付け根付近に見られる自己補強形態であるあて部の生物学的適応挙動に着目し, この適応挙動を再現する有限要素解析シミュレーションを用いることによって力学的適応形状の生成を目標としたものである。本形状生成シミュレーションでは, 力学的適応性を支配する応力-ひずみ関係式を[弾性領域], [塑性領域], [生長領域]の三領域にわたる連続的な応力-ひずみ関係曲線として定義した。これにより, まず初期形状の一部が弾性状態から塑性状態に変移し, その後にその塑性の進行度合いに応じて部分的に再硬化する, つまり生長状態となる数値的適応挙動を再現した。スパナ形状をケーススタディとして, 最終的に再硬化したすべての部分を生成形状と定義し, その形状に対する光弾性実験および破断試験による検討を行った。これらの結果より, 既存アプリケーションが有する材料非線形解析機能を活かすことで生物学的適応挙動を模倣した形状生成が可能であることを示唆できた。

著者

寺内 文雄 千葉大学大学院工学研究科
久保 光徳 千葉大学大学院工学研究科
青木 弘行 千葉大学大学院工学研究科
青木 弘行 千葉大学
寺内 文雄 千葉大学
寺内 文雄 千葉大学工学部デザイン工学科
松岡 由幸 慶應義塾大
小林 耕治 佐久技術専門校
久保 光徳 千葉大学大学院

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