基本情報

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楳田 努

Umeda Tsutomu

ウメダ ツトム


所属組織

機械系

職名

准教授

ホームページ

http://www.me.osakafu-u.ac.jp/MechanicsOfMaterials/

研究室所在地(キャンパス名)

中百舌鳥キャンパス

担当学域・研究科等 【 表示 / 非表示

  • 工学域

  • 工学研究科

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 固体力学・衝撃工学

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 薄肉構造部材の動的座屈挙動に関する研究

  • 高精度な高速引張試験法の確立を目的とした試験装置・試験片の研究

  • 損傷力学に基づく多軸応力状態での破壊基準の検討

  • 金属ガラスの高速破壊現象に関する研究

  • 電子機器の材料のひずみ速度依存性および構成モデルの検討

研究内容 【 表示 / 非表示

  • (概要)自動車等の輸送機械の衝突による被害を軽減するため,種々のエネルギー吸収部材が研究されてきた.実際の部材には薄肉多角管が用いられる場合が多いが,その基本的な圧潰挙動およびエネルギー吸収能等の特性には不明な点が残されており,一般的なエネルギー吸収部材の設計指針を与えることを目的として研究している.

    (キーワード) エネルギー吸収能,薄肉構造,ひずみ速度依存性,連続塑性座屈,動的有限要素法

  • (概要)輸送機械の衝突問題では,材料のひずみ速度依存性を考慮して材料強度を正しく評価する必要があり,それを高速材料試験により正しく把握することも重要となる.とくに引張強さ等の重要な指標を得るには高速引張試験が重要だが,過渡振動の影響を受けやすいため,高精度な実験を実現する試験装置と試験片の検討を継続して行っている.

    (キーワード) 高速引張試験,試験片形状・寸法,測定精度,一次元弾性波伝ぱ理論,動的有限要素法

  • (概要)ハニカム構造は,航空機のサンドイッチパネルのコア材等に採用され,高比強度の構造部材として認知されているが,エネルギー吸収部材としても優れた特性を有しており,これまでも広範な基礎研究がなされてきた.一方,斜め衝撃への対応,総吸収エネルギーの底上げ,加工コスト等,問題も残されており,実用化が進んでいない.現段階では,基本的な軸圧潰よるエネルギー吸収を検討しているが,エネルギー吸収部材としてのハニカム構造の設計指針を与えることを目標とする.

    (キーワード) エネルギー吸収能,ハニカム構造,ひずみ速度依存性,衝撃構造試験,動的有限要素法

  • (概要)バルク状に作製可能なアモルファス金属である金属ガラスは,高強度,大きな弾性ひずみ,平滑性等,多方面で有用な特徴を有するが,衝撃負荷時の挙動や特性はまだ不明な点が多い.本テーマでは,とくに航空宇宙分野での使用を念頭に,その高速破壊現象を研究する(現時点では数値解析が中心).

    (キーワード) 金属ガラス,高速変形機構,せん断帯,引張・圧縮の非対称性,モール・クーロン降伏条件

  • (概要)近年,PC.スマートフォン等の電子機器はCAEに基づき設計されており,数値モデルの作成に高精度な材料モデルが要求されるようになってきた.例えば,落下衝撃負荷でひずみ速度依存性が問題になる可能性があり,電子機器に使われる金属,樹脂材に対し,広ひずみ速度範囲で引張試験を行って,ひずみ速度依存性も含めた高精度な材料モデルを構築する.

    (キーワード) ひずみ速度依存性,材料モデル,電子機器材料,破断伸び,広ひずみ速度引張試験

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取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学),名古屋大学

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会

  • 日本材料学会

受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会関西支部賞(研究賞),2004年03月,日本機械学会 関西支部

  • 日本材料学会論文賞,2011年05月,日本材料学会

  • 日本機械学会 部門一般表彰 優秀講演論文部門,2018年09月,日本機械学会 機械材料・材料加工部門

 

著書 【 表示 / 非表示

  • 最新 ポリウレタンの設計・改質と高機能化 技術全集,技術情報協会,2007年03月,共著,楳田努,三村耕司(分担執筆)

論文 【 表示 / 非表示

  • Impact Fracture Simulation of BMG Based on Free Volume Model,Proceedings of 10th International Symposium on Impact Engineering 2019 - ISIE2019,2019年07月,Tsutomu UMEDA and Koji MIMURA

  • SS400切欠材試験片に繰り返し衝撃負荷を与えた場合の破壊形態,日本機械学会論文集,2019年05月,橋本 裕明,橋本 謙一郎,三村 耕司,陸 偉,楳田 努

  • 端末条件を変化させた場合の準静的‐動的負荷速度域における長柱の座屈挙動,材料,2019年05月,橋本 裕明,三村 耕司,陸 偉,楳田 努

  • Effects of Boundary Condition and Cell Structure on Dynamic Axial Crushing Honeycomb,Mechanical Engineering Journal,2018年,Umeda T, Mimura K

  • Energy Absorption Due to Oblique Impact Crushing of Thin-Walled Tubes,EPJ Web of Conferences,2018年,Umeda T, Mimura K

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研究活動(学会発表) 【 表示 / 非表示

  • Hopkinson 棒法引張試験における応力の多重測定とDIC 法の適用,日本機械学会 関西支部 第96期定時総会講演会,2021年03月,山本 雄大,佐藤 貴一,楳田 努,三村 耕司

  • デジタル画像相関法による高分子材(ABS 材)の局所化挙動の解明と塑性ポアソン比の測定,日本機械学会 関西支部 第96期定時総会講演会,2021年03月,眞鍋 徳理,黒崎 滋,鎌田 隼,三村 耕司,陸 偉,楳田 努,津田 徹,阿部 淳,畑尾 卓也,北村 繁明

  • 衝撃負荷を受ける製品部材の材料モデル構築のための広ひずみ速度域引張試験,日本機械学会 関西支部 第96期定時総会講演会,2021年03月,川森飛翔,楳田努,三村耕司,北山幸司,桐生真司,藤原義和

  • HBM引張試験機とDIC法併用による応力-ひずみ関係計測,第13回材料の衝撃問題シンポジウム,2020年10月,楳田 努,山本 雄大,佐藤 貴一,三村 耕司

  • Hopkinson 棒法引張試験機におけるDIC 法併用による応力測定の検討,日本機械学会 関西支部第95期定時総会講演会,2020年03月,堀口 陽平,山本 雄大,佐藤 貴一,楳田 努,三村 耕司

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授業担当科目 【 表示 / 非表示

  • 材料力学C

  • 機械及び航空宇宙海洋工学概論I

  • 機械工作実習

  • 機械工学実験I

  • 機械工学実験II

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出前講義 ⇒ 出前講義一覧へ 【 表示 / 非表示

  • 分野1 : 機械・海洋・船舶・航空・宇宙

    タイトル : 材料の衝撃強度とその評価方法

    概要 : 衝撃負荷を受ける材料に生じる現象と,構造部材とする際に必要とされる強度の理論的な考え方について講義する.また,衝撃強度を評価する実験技術であるHopkinson棒法の考え方(一次元弾性波伝ぱ理論)について概説し,計測されるデータと処理過程を示しながら,材料の速度依存性について工業的な視点も交えて説明する.

    キーワード : 衝撃強度,Hopkinson棒法,一次元弾性波伝ぱ理論,ひずみ速度依存性