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森(孝)研究室について

本研究室は、材料力学を基に実験・理論・数値シミュレーション(解析)を併用して材料・デバイスの設計や作製、特性評価を行っています。特に、圧電材料や磁歪材料のようなエネルギーを変換可能なスマートマテリアル、複数の材料を組み合わせて単体の材料にはない特性を発現させる複合材料について研究を行っています。

 

研究例1:磁歪材料を用いた機能性ネジの開発

キーワード:磁歪材料、複合材料、ネジ、軸力、センシング

外部からの力により内部の磁束密度が変化する特性を持つ磁歪材料を用いた機能性ネジについての研究をしています。磁場を使うことにより、非接触でネジ内部の軸力を評価でき、適切な締め付けを行うことが可能になります。また、磁歪材料を複合材料化することにより、感知特性を上げつつ、より軽量なネジの作製が期待できます。将来的には既存のネジと置換し、ネジ1個1個がセンサノードと機能するようにし、IoT(モノのインターネット)や構造ヘルスモニタリングなどへの応用を目指します。

 

研究例2:圧電材料を用いた環境発電デバイスの設計

キーワード:圧電材料、傾斜機能材料、振動、温度変化、環境発電

圧電材料は外部からの力によって電圧が発生する材料で、圧電材料を使用した環境発電デバイスについて研究しています。例えば、粉末状の圧電材料を分散させた圧電傾斜機能複合材料を作製して、同じ含有量でもより大きな発電量が得られるようなパターンを検討したり、振動だけでなく温度変化による発電についても検討し、複数のエネルギー源を利用して発電量アップ等にも挑戦しています。また、材料の作製や実験だけでなく、物性値の温度依存性を考慮した有限要素解析を行ったりもしています。

他にも色々やっています!

テーパー付き円筒はりの曲げ試験、押込み試験による物性値の推定、等々

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