確率的マルチスケール法の理論体系化と応用探索ならびに実用的システム開発
【研究分野】機械材料・材料力学
【研究キーワード】
マルチスケール法 / 確率均質化法 / モンテカルロ法 / サンプリング / 複合材料 / 多孔質材料 / 海綿骨 / 画像相関法 / サンプリング法 / 生体力学 / ミクロ構造設計 / 画像相関法ひずみ計測 / 個体差 / 不確かさ / 確率重合メッシュ法 / 妥当性確認
【研究成果の概要】
工業材料や生体組織にみられる階層構造のマルチスケールモデリングにおいて、ミクロスケールの情報に含まれる不確かさ・ばらつきを考慮した確率的マルチスケール法の体系的な数理モデル記述法を見出し、その解法として一次漸近展開に基づく確率均質化法を核としたシミュレーション法を確立した。球状多孔質材料、コーティング粒子分散型複合材料ならびに多孔質な生体海綿骨にそれぞれ適用し、マクロ特性の分散の予測、確率的感度解析に基づくロバスト設計への発展、実験データが得られた際の予測更新の手法を提案し、有効性を確認した。多孔体に限るが市販ソフトウェアVOXELCONによる解析を可能とし、実用化の基礎を構築した。
【研究代表者】