数値解析による多孔質材料の機械的性質の推定

概要

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多孔質材料は,焼結金属などのフィルター材料,断熱材,耐火材など,多孔質体からなる材料は広範な用途を持っている.このような多孔質材料は,内部に含まれる空隙の影響により,その特性が大きく変化する.例えば,発泡材料からなる断熱材料においては,空隙率が大きいほど断熱性能が向上することが知られている.このとき,空隙率の増加は機械的性質の低下につながり,多孔質材料を使用する際には機械的強度についても検討が必要となる.しかしながら,多孔質材料の機械的性質の調査については,実験によるものが一般的であり,空隙率が機械的強度に及ぼす影響を調査するためには,多大なコストが必要となる.そこで,本研究では,多孔質焼結金属およびクローズドセル構造の多孔質材料をモデル化し,数値解析により縦弾性係数の推定を行なった.多孔質焼結金属については,数値解析による推定により得られた値と実験値との比較を行なった.また,クローズドセル構造の多孔質材料については,空隙率および空孔径の変化による多孔質材料の機械的性質への影響について推定を行った.
2012-07-31