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J-GLOBAL ID：201702259479356711   整理番号：17A0040779

充填ゴム複合材料の解析のための有限要素代表体積の適切サイズの評価

Evaluation of the appropriate size of the finite element representative volume for filled rubber composite analyses

著者 (7件)： KADOWAKI Hiroshi (Central Research Division, Bridgestone Corporation) ,  HASHIMOTO Gaku (Department of Human and Engineered Environmental Studies, The University of Tokyo) ,  OKUDA Hiroshi (Department of Human and Engineered Environmental Studies, The University of Tokyo) ,  HIGUCHI Takeshi (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University) ,  JINNAI Hiroshi (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University) ,  SETA Eisuke (Central Research Division, Bridgestone Corporation) ,  SAGUCHI Takanari (Central Research Division, Bridgestone Corporation)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 3  号： 5  ページ： 16-00372(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 充填材の体積分率が約20%である充填ゴム複合材料の代表体積要素(RVE)の適切サイズについて研究した。三次元透過型電子顕微鏡トモグラフィー(3D-TEMT)を用いた測定によって,複合材料の各方向の微細構造を約1nmの分解能で得た。測定データにボクセル法を適用してFEMモデルを創生し,種々のサイズのRVEを用いた有限要素法(FEM)によって静的伸びの数値シミュレーションを行った。最大のFEMモデルは約2億の自由度(DOF)を持つため,高度な並列化FEMプログラム,FrontISTR,および4096コアのKコンピュータを利用した。複合材料の二種類の充填材の分散状態を調べた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 複合材料 ,  ゴム ,  充填材料 ,  *微細構造 ,  体積率 ,  電子顕微鏡観察 ,  トモグラフィー ,  ナノ複合材料 ,  *有限要素法 ,  並列化 ,  計算機プログラミング ,  並列処理 ,  自由度 ,  *スーパコンピュータ ,  体積 ,  ボクセル ,  計算機シミュレーション ,  *変形組織 ,  Poisson比 ,  歪分布 ,  応力歪曲線 ,  応力歪特性 ,  *ゴム複合材料 ,  透過型電子顕微鏡法 ,  京【スーパコンピュータ】 ,  計算機利用 ,  利用 ,  曲線 ,  線 ,  特性
準シソーラス用語： 体積分率 ,  トモグラフィー法 ,  三次元構造 ,  並列プログラミング ,  代表体積要素

著者キーワード (4件)： Nano scale composite ,  Filled rubber ,  Representative volume element ,  Parallel finite element method

分類 (1件)： 物理的性質一般  (YH02021U)

引用文献 (19件)：

• Akutagawa K., Yamaguchi K., Yamamoto A., Heguri H., Jinnai H., and Shinbori Y., Mesoscopic Mechanical Analysis of Filled Elastomer with 3D-Finite Element Analysis and Transmission Electron Microtomography, Rubber Chemistry and Technology, Vol. 81, No. 2 (2008), pp. 182-189.
• Hashimoto G., and Okuda H., Large-scale one-way coupled analysis with open-source parallel FEM software FrontISTR , NAFEMS European Conference on Multiphysics Simulation 2014 (2014), pp. 31-33.
• Hughes T. J. R., Generalization of selective integration procedures to anisotropic and nonlinear media, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 15, Issue 9 (1980), pp 1413-1418.
• Jinnai H., Shinbori Y., Kitaoka T., Akutagawa K., Mashita N., and Toshio Nishi, Three-Dimensional Structure of a Nanocomposite Material Consisting of Two Kinds of Nanofillers and Rubbery Matrix Studied by Transmission Electron Microtomography, Macromolecules, Vol. 40 (2007), pp. 6758-6764.
• Jinnai H., Spontak R. J., and Nishi T., Transmission Electron Microtomography and Polymer Nanostructures, Macromolecules, Vol. 43 (2010), pp. 1675-1688.

タイトルに関連する用語 (6件)： ゴム複合材料 ,  解析 ,  有限要素 ,  体積 ,  サイズ ,  評価