2023/09/11 更新

写真a

オクムラ ダイ
奥村 大
OKUMURA, Dai
所属
大学院工学研究科 機械システム工学専攻 機械理工学 教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 機械・航空宇宙工学科
職名
教授

学位 1

  1. 工学(博士) ( 名古屋大学 ) 

研究キーワード 19

  1. セル状材料

  2. 分岐座屈

  3. 転位

  4. ひずみこう配

  5. 結晶塑性

  6. 均質化理論

  7. ゲル材料

  8. 転位

  9. 膨潤

  10. 結晶塑性

  11. 均質化理論

  12. 分岐座屈

  13. 不安定

  14. パターン変態

  15. セル状材料

  16. ゲル材料

  17. エラストマー

  18. ひずみこう配

  19. ソフトマテリアル

研究分野 3

  1. その他 / その他  / 機械材料・材料力学

  2. その他 / その他  / 計算材料力学

  3. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 材料力学、機械材料

現在の研究課題とSDGs 1

  1. 固体力学のマルチスケール計算シミュレーション

経歴 9

  1. 名古屋大学   機械システム工学専攻   教授   博士(工学)

    2019年4月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 名古屋大学   大学院工学研究科 機械システム工学専攻   教授

    2019年4月 - 現在

  3. 名古屋大学   工学研究科機械システム工学専攻   准教授

    2018年4月 - 2019年3月

  4. 大阪大学大学院   工学研究科機械工学専攻   准教授

    2016年4月 - 2018年3月

  5. 名古屋大学大学院工学研究科計算理工学専攻准教授

    2012年4月 - 2016年3月

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    国名:日本国

  6. 名古屋大学大学院工学研究科計算理工学専攻講師

    2007年10月

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    国名:日本国

  7. 名古屋大学大学院工学研究科計算理工学専攻助教

    2007年4月 - 2007年9月

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    国名:日本国

  8. 名古屋大学大学院工学研究科計算理工学専攻助手

    2004年4月 - 2007年3月

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    国名:日本国

  9. 名古屋大学大学院工学研究科マイクロシステム工学専攻助手

    2003年4月 - 2004年3月

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    国名:日本国

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学歴 2

  1. 名古屋大学   工学研究科   マイクロシステム工学専攻

    - 2003年

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    国名: 日本国

  2. 名古屋大学   工学研究科   マイクロシステム工学専攻

    - 2003年

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    国名: 日本国

所属学協会 8

  1. 日本機械学会

  2. 国際計算力学連合

  3. 日本計算力学連合

  4. 米国機械学会

  5. 日本計算数理工学会

  6. 日本計算工学会

  7. 日本材料学会

  8. 日本機械学会

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委員歴 23

  1. 日本機械学会材料力学部門若手シンポジウム実行委員会   委員  

    2014年7月 - 現在   

  2. 日本機械学会論文集編集委員会   材料力学部門アソシエイトエディタ  

    2014年4月 - 現在   

  3. 日本計算工学講演会実行委員会   BPAWG委員主査  

    2015年1月 - 現在   

  4. 日本計算工学講演会実行委員会   BPAWG委員  

    2012年1月 - 2014年12月   

  5. 日本機械学会材料力学部門   運営委員  

    2011年4月 - 2014年3月   

  6. 日本機械学会計算力学部門   広報幹事  

    2011年4月 - 2013年3月   

  7. 日本材料学会塑性工学部門   庶務幹事  

    2011年4月 - 2013年3月   

  8. 名古屋大学工学系同窓会   会計  

    2011年4月 - 2013年3月   

  9. 名古屋大学機械系同窓会東山会   会計理事  

    2010年5月 - 2014年4月   

  10. International Journal of Solids and Structures   Editorial Advisory Board Member  

    2023年5月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  11. 日本機械学会   フェロー  

    2023年5月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  12. 日本機械学会   計算力学部門表彰委員会副委員長  

    2018年4月 - 2019年3月   

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    団体区分:学協会

  13. 日本計算数理工学会   論文集編集幹事  

    2017年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  14. 日本機械学会   計算力学部門部門幹事  

    2017年4月 - 2018年3月   

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    団体区分:学協会

  15. 日本計算数理工学会   理事  

    2016年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  16. 日本機械学会   計算力学部門部門副幹事  

    2016年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:学協会

  17. 日本材料学会東海支部   幹事  

    2015年4月 - 現在   

  18. 日本計算工学会   ベストペーパーアワード主査  

    2015年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:学協会

  19. ASME McMAT 2015   Session Organizer  

    2015年4月 - 2015年7月   

  20. Plasticity, Damage and Fracture 2016   MS organizer  

    2015年3月 - 2016年1月   

  21. Plasticity, Damage and Fracture 2016   International Organizing Committee  

    2015年3月 - 2016年1月   

  22. 日本計算工学会   代表会員  

    2014年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  23. 日本機械学会   論文集材料力学部門アソシエイトエディター  

    2014年4月 - 2020年3月   

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    団体区分:学協会

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受賞 8

  1. 業績賞

    2019年9月   日本機械学会計算力学部門  

  2. JACM Young Investigator Award

    2013年12月   Japane Association for Computational Mechanics  

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    受賞国:日本国

  3. 日本材料学会学術奨励賞

    2011年5月   日本材料学会  

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    受賞国:日本国

  4. 日本機械学会奨励賞(研究)

    2011年4月   日本機械学会  

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    受賞国:日本国

  5. 平成19年度日本機械学会 材料力学部門 優秀講演表彰

    2007年12月   日本機械学会  

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    受賞国:日本国

  6. 平成18年度日本機械学会 計算力学部門 優秀講演表彰

    2007年3月   日本機械学会  

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    受賞国:日本国

  7. 日本機械学会賞(論文)

    2004年  

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    受賞国:日本国

  8. 日本材料学会優秀講演発表賞

    2003年  

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    受賞国:日本国

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論文 164

  1. Mechanical nonreciprocity in a uniform composite material 査読有り

    Wang Xiang, Li Zhihao, Wang Shuxu, Sano Koki, Sun Zhifang, Shao Zhenhua, Takeishi Asuka, Matsubara Seishiro, Okumura Dai, Sakai Nobuyuki, Sasaki Takayoshi, Aida Takuzo, Ishida Yasuhiro

    SCIENCE   380 巻 ( 6641 ) 頁: 192 - 198   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Science  

    Mechanical nonreciprocity, or the asymmetric transmission of mechanical quantities between two points in space, is crucial for developing systems that can guide, damp, and control mechanical energy. We report a uniform composite hydrogel that displays substantial mechanical nonreciprocity, owing to direction-dependent buckling of embedded nanofillers. This material exhibits an elastic modulus more than 60 times higher when sheared in one direction compared with the opposite direction. Consequently, it can transform symmetric vibrations into asymmetric ones that are applicable for mass transport and energy harvest. Furthermore, it exhibits an asymmetric deformation when subjected to local interactions, which can induce directional motion of various objects, including macroscopic objects and even small living creatures. This material could promote the development of nonreciprocal systems for practical applications such as energy conversion and biological manipulation.

    DOI: 10.1126/science.adf1206

    Web of Science

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    PubMed

  2. Bio-Inspired Instability-Induced Hierarchical Patterns Having Tunable Anisotropic Wetting Properties 査読有り

    Nagashima So, Suzuki Ko, Matsubara Seishiro, Okumura Dai

    ADVANCED MATERIALS INTERFACES   10 巻 ( 14 )   2023年4月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Advanced Materials Interfaces  

    This paper introduces a method for the bottom-up fabrication of bio-inspired hierarchical patterns having tunable anisotropic wetting properties. The method exploits the surface instability of bilayers comprising a gold nanofilm attached to a substantially prestretched elastomer substrate. Upon film formation, highly aligned wrinkles spontaneously form on the surface owing to the surface instability driven by the compressive residual stress in the film. Thereafter, uniaxial compressive strain is applied to the film by prestretch relaxation of the substrate, which generates an array of high-aspect-ratio ridges on the surface. Consequently, hierarchical patterns comprising unidirectionally aligned ridges covered with wrinkles are obtained. Water droplets placed on surfaces having the aforementioned hierarchical patterns show direction-dependent contact angles, resulting in elongated shapes, which indicates the presence of anisotropic wetting properties. The magnitude of wetting anisotropy can be tuned by simple control of the applied compressive strain and film thickness.

    DOI: 10.1002/admi.202300039

    Web of Science

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  3. Self-Wrinkling in Polyacrylamide Hydrogel Bilayers 査読有り

    Nagashima So, Akamatsu Naoki, Cheng Xiangfu, Matsubara Seishiro, Ida Shohei, Tanaka Hiro, Uchida Makoto, Okumura Dai

    LANGMUIR   39 巻 ( 11 ) 頁: 3942 - 3950   2023年3月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Langmuir  

    Swelling of a gel film attached to a soft substrate can induce surface instability, which results in the formation of highly ordered patterns such as wrinkles and folds. This phenomenon has been exploited to fabricate functional devices and rationalize morphogenesis. However, obtaining centimeter-scale patterns without immersing the film in a solvent remains challenging. Here, we show that wrinkles with wavelengths of up to a few centimeters can be spontaneously created during the open-air fabrication of film-substrate bilayers of polyacrylamide (PAAm) hydrogels. When the film of an aqueous pregel solution of acrylamide prepared on the PAAm hydrogel substrate undergoes open-air gelation, hexagonally packed dimples initially emerge on the surface, which later evolve into randomly oriented wrinkles. The formation of such self-organized patterns can be attributed to the surface instability resulting from autonomous water transport in the bilayer system during open-air fabrication. The temporal evolution of the patterns can be ascribed to an increase in overstress in the hydrogel film due to continued water uptake. The wrinkle wavelength can be controlled in the centimeter-scale range by adjusting the film thickness of the aqueous pregel solution. Our self-wrinkling method provides a simple mechanism for the generation of swelling-induced centimeter-scale wrinkles without requiring an external solvent, which is unachievable with conventional approaches.

    DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c03264

    Web of Science

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    PubMed

  4. Diversity of the bifurcations and deformations on films bonded to soft substrates: Robustness of the herringbone pattern and its cognate patterns 査読有り 国際誌

    Kikuchi Shotaro, Matsubara Seishiro, Nagashima So, Okumura Dai

    JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS   159 巻   頁: 104757 - 104757   2022年2月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Mechanics and Physics of Solids  

    In this study, we investigate the diversity of the bifurcations and deformations during evolution of periodic patterns on compressed films bonded to compliant substrates. Three-dimensional finite element analysis is performed assuming that the first bifurcation has either the hexagonal or square (i.e., checkerboard) dimple mode. Step-by-step eigenvalue buckling analysis is performed to explore sequential bifurcations on the bifurcated paths. It is found that at the second bifurcation, a rectangular checkerboard or stripe mode occurs depending not only on the Young's modulus ratio of the film and substrate, but also on the magnitude of the imperfection prescribed by the first bifurcation mode. Different bifurcation modes give a family of herringbone deformation patterns with different dimensions, i.e., the evolutional process is multiple and robust. Further, superposition of the identical modes in symmetric directions elucidates the existence of distinctive patterns cognate with the herringbone pattern, including a variety of experimentally observed patterns.

    DOI: 10.1016/j.jmps.2021.104757

    Web of Science

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  5. Modeling of cyclic hardening and evaluation of plastic strain range in the presence of pre-loading and ratcheting 査読有り

    Ohno Nobutada, Nakamoto Hisashi, Morimatsu Yusuke, Okumura Dai

    INTERNATIONAL JOURNAL OF PLASTICITY   145 巻   2021年10月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal of Plasticity  

    An extended evolution equation of cyclic hardening is proposed to include the effect of maximum plastic strain due to pre-loading and ratcheting. A set of extended evolution equations is also proposed for a plastic strain surface to properly evaluate the cyclic plastic strain range in the presence of pre-loading and ratcheting. These extensions are verified by performing uniaxial cyclic experiments of 316 stainless steel at 600°C. The experiments are accurately simulated using a constitutive model with the extensions in addition to the resetting scheme of the plastic strain surface recently proposed by the authors. The extension for the plastic strain surface allows fairly good simulation of the experiments without recourse to the resetting scheme if the strain range does not markedly decrease with the number of cycles. The extended equations are further used to discuss the effect of maximum plastic strain considering previous experiments.

    DOI: 10.1016/j.ijplas.2021.103074

    Web of Science

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  6. Bifurcation and deformation during the evolution of periodic patterns on a gel film bonded to a soft substrate 査読有り

    Miyoshi Hiroaki, Matsubara Seishiro, Okumura Dai

    JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS   148 巻   頁: 104272 - 104272   2021年3月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Mechanics and Physics of Solids  

    In this study, we investigate the bifurcation and deformation during the evolution of periodic patterns on a gel film bonded to a soft substrate. 3D finite element analysis is performed using an inhomogeneous field theory for polymeric gels. Step-by-step eigenvalue buckling analysis is conducted to explore not only the first bifurcation, but also sequential bifurcations on bifurcated paths. When the hexagonal dimple mode occurs as the first bifurcation, the second bifurcation consists of rectangular checkerboard modes in three symmetric directions. The resulting deformation patterns are in good agreement with experiments and, surprisingly, are analogous to the in-plane buckling behavior of hexagonal honeycombs. Uniaxial, biaxial, and equibiaxial (flower-like) patterns are produced by the periodic arrangements of distorted dimples. The third and fourth bifurcations cause the coalescence of the selected dimples. This reveals the occurrence of the rectangular checkerboard modes at the second bifurcation to be the missing link in the pattern evolution from hexagonal dimples to herringbone and labyrinth patterns.

    DOI: 10.1016/j.jmps.2020.104272

    Web of Science

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  7. Experiments and modeling of the viscoelastic behavior of polymeric gels 査読有り 国際共著

    Bosnjak Nikola, Nadimpalli Siva, Okumura Dai, Chester Shawn A.

    JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS   137 巻   2020年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Mechanics and Physics of Solids  

    A polymeric gel is a cross-linked polymer network swollen with a solvent. Also, as is well known many polymeric materials exhibit viscoelastic behavior in their mechanical response. In this work, we report on our recent experimental observations and theoretical modeling involving the change in the viscoelastic response of the polymeric material VHB caused by equilibrium swelling in multiple solvents. To characterize this change, we have developed an experimental procedure that includes mechanical testing when virgin, free swelling, mechanical testing when swollen, and mechanical testing after drying. A model is used to help interpret the experimental results. The key finding of this work is that our results indicate that the viscoelastic behavior of initially dry VHB, reversibly, becomes essentially hyperelastic when swollen to equilibrium in multiple solvents.

    DOI: 10.1016/j.jmps.2019.103829

    Web of Science

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  8. Self-Wrinkling in Polyacrylamide Hydrogel Bilayers 査読有り

    So Nagashima, Naoki Akamatsu, Xiangfu Cheng, Seishiro Matsubara, Shohei Ida, Hiro Tanaka, Makoto Uchida, Dai Okumura

    Langmuir     2023年3月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c03264

  9. Evaluation of the Effects of Cross-Link Density and Swelling Ratio on Loading-Unloading Response in Large Strain Range of Hydrogels 査読有り

    Syunpei Morita, Makoto Uchida, Yoshihisa Kaneko, Dai Okumura, Hiro Tanaka, Shohei Ida

    Advanced Experimental Mechanics   7 巻 ( 0 ) 頁: 90 - 96   2022年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本実験力学会  

    DOI: 10.11395/aem.7.0_90

    CiNii Research

  10. ソフトマテリアルの表面不安定 招待有り

    奥村 大

    材料   71 巻 ( 6 ) 頁: 555   2022年6月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本材料学会  

    DOI: 10.2472/jsms.71.555

    CiNii Research

  11. 弾性体に誘起するクリースの発生と伝播の有限要素解析

    松原 成志朗, 星 亮吾, 永島 壮, 奥村 大

    理論応用力学講演会 講演論文集   66 巻 ( 0 ) 頁: 5   2022年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本学術会議 「機械工学委員会・土木工学・建築学委員会合同IUTAM分科会」  

    <p>クリースは圧縮負荷が作用する弾性体の自由表面上で鋭い溝のような変形として発生する.クリースは弾性体の自由表面上で伝播して脳のしわなどに見られる特徴的なパターンを形成する.クリースの伝播は,直前のクリースが形成する不均質な変位場がトリガーとなると予想されるが,詳細なメカニズムはわかっていない.また,各々のクリースには固有間隔が存在し得るものの,これを決める要因についてもわかっていない. 本研究では,V字型欠陥を有するに対して二つの異なるアプローチでクリースの発生と伝播の有限要素解析を実施し,逐次的なクリースの発生機構と固有間隔を規定する要因を明らかにする.</p>

    DOI: 10.11345/japannctam.66.0_5

    CiNii Research

  12. Implicit rule on the elastic function of a swollen polyacrylamide hydrogel 査読有り

    Kawai Ryota, Tanaka Hiro, Matsubara Seishiro, Ida Shohei, Uchida Makoto, Okumura Dai

    SOFT MATTER   17 巻 ( 19 ) 頁: 4979 - 4988   2021年5月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Soft Matter  

    A full understanding of the elastic properties of hydrogels under swelling is required for their practical application in the chemical and biomedical engineering fields. This is because hydrogels are expected to retain water during mechanical use in moist atmospheres. In the present study, we investigated the relationship between the elastic modulus and the swelling ratio in a specific type of hydrogel (a polyacrylamide gel). The elasticity and swelling data revealed that these two parameters are proportionally related in hydrogels comprising adequate amounts of monomers and crosslinkers. We also demonstrated that this proportional relationship inherently conforms to the linear elastic behaviour predicted by the Flory-Rehner free energy function (the F-R model). The implicit rule is established by the extended F-R model with two scaling exponents. The extended model is capable of representing the irregular elasticity of swollen gels formed from low- or high-molecular-weight polymers.

    DOI: 10.1039/d1sm00346a

    Web of Science

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    PubMed

  13. リンクル・クリース解析における初期不整と要素分割の影響 査読有り

    星 亮吾, 三好 宏明, 松原 成志朗, 奥村 大

    日本機械学会論文集   87 巻 ( 898 ) 頁: 21 - 00045-21-00045   2021年5月

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>This study investigates the effects of initial imperfection and mesh resolution on the wrinkling and creasing. Finite element analyses are conducted to simulate compression behaviors of an incompressible Neo-Hookean elastic plane with a V-shaped notch as initial imperfection, so that the occurrences and evolutions of wrinkle and crease are evaluated quantitatively. As a result, it is demonstrated that the origins of wrinkle and crease can be determined by the overall and local strains even for the introduction of a V-shaped notch. Further, we illustrate that the converged specific local strain with respect to the increase of mesh resolution almost coincides with the condition of the occurrence of wrinkle (i.e., <i>ε</i><sub>w</sub> = 0.456) when the depth of a V-shaped notch is sufficiently small. We also show that the sizes of wrinkle and crease do not converge due to strain localization around a V-shaped notch. In the investigation of pattern evolutions about initial imperfection, we illustrate that two kinds of pattern evolution can be comprehensively discussed by varying the depth of a V-shaped notch, so that the condition of the occurrence of crease can be organized by the sharpness of a V-shaped notch.</p>

    DOI: 10.1299/transjsme.21-00045

    CiNii Research

  14. ヘリンボン及びトリプルジャンクションパターンの発達に対する影響因子解析 査読有り

    奥村 大

    計算数理工学論文集   21 巻   頁: 51 - 56   2021年

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  15. A general expression for linearized properties of swollen elastomers undergoing large deformations 査読有り 国際共著

    Okumura Dai, Kawabata Hironori, Chester Shawn A.

    JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS   135 巻   2020年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of the Mechanics and Physics of Solids  

    In this study, we develop a general expression for the linearized properties of swollen elastomers undergoing large deformations. The free energy function of swollen elastomers is assumed to obey the Frenkel–Flory–Rehner hypothesis, i.e., the elastic and mixing contributions are additive. The elastic strain energy is not assumed to have a particular form but is assumed only to be a function of a set of strain-invariants. A linearization procedure is used to obtain the general expression for the Young's modulus and Poisson's ratio under an arbitrary base state. The derived expression includes a characteristic term, which has the ability to describe a transient state between the extreme states prescribed by two distinct conditions. The verification is performed by estimating the shear modulus and considering the original Flory–Rehner framework. In addition, to show the usefulness, an extended Gent model is examined to elucidate the interactions between limiting chain extensibility and the second strain-invariant.

    DOI: 10.1016/j.jmps.2019.103805

    Web of Science

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  16. アクリルアミドハイドロゲルの粘弾性特性に及ぼす含水量の影響

    高島 晃, 松原 成志朗, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真, 奥村 大

    年次大会   2020 巻 ( 0 ) 頁: J03127   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2020.j03127

    CiNii Research

  17. ガラス基盤上のアニオン性アクリルアミドゲル膜の立体構造構築における影響因子解析

    河合 遼太, 松原 成志朗, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真, 奥村 大

    年次大会   2020 巻 ( 0 ) 頁: J02102   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2020.j02102

    CiNii Research

  18. ゲル膜の立体化に関する形態形成機構解析

    星 亮吾, 三好 宏明, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2020.69 巻 ( 0 ) 頁: 121   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2020.69.121

    CiNii Research

  19. 膨潤エラストマー解析のためのGent-Gent超弾性モデルの有限要素実装

    菊池 正太郎, 三好 宏明, 松原 成志朗, 奥村 大

    年次大会   2020 巻 ( 0 ) 頁: J03139   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we conduct finite element implementation of a Gent-Gent hyperelastic model for swollen elastomers. To this end, an inhomogeneous field theory for swollen elastomers is extended using the Gent-Gent model, which includes the effects of limiting chain extensibility and the second strain-invariant. The extended theory is implemented into a commercial finite element package using a user-defined material subroutine. The inflation of a spherical balloon made of swollen elastomers is computed and the results are verified with an analytical prediction.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2020.j03139

    CiNii Research

  20. 膨潤エラストマーのためのGent-Gent超弾性モデルの有限要素実装

    菊池 正太郎, 三好 宏明, 川端 宏典, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2020.69 巻 ( 0 ) 頁: 120   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2020.69.120

    CiNii Research

  21. 膨潤エラストマーに対するGent-Gent超弾性モデルの有限要素実装 査読有り

    菊池 正太郎, 三好 宏明, 松原 成志朗, 奥村 大

    日本機械学会論文集   86 巻 ( 890 ) 頁: 20 - 00233-20-00233   2020年

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we conduct finite element implementation of a Gent-Gent hyperelastic model for swollen elastomers. To this end, an inhomogeneous field theory for swollen elastomers is extended using the Gent-Gent model, which includes the effects of limiting chain extensibility and the second strain-invariant. The extended theory is implemented into a commercial finite element package using a user-defined material subroutine. The accuracy of the implementation is verified by analyzing Young's modulus and Poisson's ratio of swollen elastomers undergoing large deformations. Further, the inflation of a spherical balloon made of swollen elastomers is computed as an example. The results are verified with an analytical prediction and demonstrate the inflation behavior of swollen elastomers.</p>

    DOI: 10.1299/transjsme.20-00233

    CiNii Research

  22. 硬質ゲル膜のパターン発展分岐座屈解析

    三好 宏明, 松原 成志朗, 奥村 大

    年次大会   2020 巻 ( 0 ) 頁: J02103   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we perform buckling and postbuckling analysis to invesigate the pattern evolution in a sttiff gel film bonded on a soft substrate. The film and substrate are modeled as the Neo-Hookean solid model. Further, the film is assumed to obey the Flory–Rehner framework for polymeric gels. Since the film swells, the in-plane compressive stresses increases in the film, which causes buckling, i.e., patterns transformation occurs. Finite element analysis is conducted by introducing the Flory–Rehner framework into a user-defined material subroutine (Hong et al., 2009). The step-by-step eigenvalue buckling analysis, which was developed by Okumura et al. (2018), is employed to investigate the onset points and modes of bifurcations. The employment allows us to sequentially trace the first, second and further bifurcations on the bifurcated paths. The obtained results are shown and discussed.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2020.j02103

    CiNii Research

  23. ゲル膜立体化の有限要素影響因子解析

    星 亮吾, 三好 宏明, 松原 成志朗, 奥村 大

    年次大会   2020 巻 ( 0 ) 頁: J03140   2020年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>We perform a finite element analysis of gel membrane constrained on a grass substrate to investigate influence factors in a three dimensional structure assembled from a gel film. In-plane compressive stresses cause a three dimensional deformation due to swelling of a gel film. Such a deformation is influenced by attractive force, friction, imperfection and so on. In this study, we, particular, investigate the influence of attractive force by conducting finite element analysis for the Neo-Hookean body. The obtained results are shown to discuss deformation patterns caused in response to different attractive forces.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2020.j03140

    CiNii Research

  24. Resetting scheme for plastic strain range evaluation in cyclic plasticity: Experimental verification 査読有り

    Ohno Nobutada, Nakamoto Hisashi, Morimatsu Yusuke, Hamada Takeshi, Okumura Dai

    INTERNATIONAL JOURNAL OF PLASTICITY   123 巻   頁: 56 - 69   2019年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal of Plasticity  

    It has been proposed that a plastic strain surface is reset to a point and re-evolves every cycle to correctly evaluate the plastic strain range under cyclic loading (Ohno et al., 2018b). This resetting scheme has the advantage of providing a definite value for the evolution parameter irrespective of the amounts of cyclic hardening, pre-straining, and ratcheting. In the present study, the resetting scheme was experimentally verified by performing the following three types of uniaxial cyclic tests of 316 stainless steel at 600 °C: constant strain range, gradual decrease, and step decrease tests. The gradual decrease tests, a new type of cyclic tests, had gradual strain range reduction with increasing number of cycles in the absence and presence of ratcheting such as found at notch roots. Thus, the effect of the strain range history on cyclic hardening was observed to be weaker than that due to stepwise decreasing the strain range. Using a constitutive model with the resetting scheme enabled good simulation of the cyclic hardening behavior in the gradual decrease tests. Cyclic softening after stepwise decreasing the strain range was also simulated well by extending the evolution equation of cyclic hardening.

    DOI: 10.1016/j.ijplas.2019.07.008

    Web of Science

    Scopus

  25. Evaluation of the effects of cross-linking and swelling on the mechanical behaviors of hydrogels using the digital image correlation method 査読有り

    Uchida Makoto, Sengoku Tatsuya, Kaneko Yoshihisa, Okumura Dai, Tanaka Hiro, Ida Shohei

    SOFT MATTER   15 巻 ( 16 ) 頁: 3389 - 3396   2019年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Soft Matter  

    Experimental evaluation and modeling are important steps in the investigation of the mechanical behaviors of hydrogels in the small- to large-strain range. In this study, the effects of cross-linking and swelling on the true stress-strain response of a specific type of hydrogel (polyacrylamide) were evaluated using a uniaxial tensile test. The development of true strain on the surface of the hydrogel was measured using the digital image correlation method. The specimens with higher cross-link density exhibited a higher initial elastic modulus and earlier orientation hardening. The initial elastic modulus was reduced by the swelling, whereas the orientation hardening occurred in an earlier strain range in the swollen hydrogel. The mechanical responses of the as-prepared and swollen hydrogels with different cross-linker contents were fitted using a non-Gaussian statistical model. The conventional model underestimated the decrease in the elasticity owing to the swelling effect and overestimated the increase in the stress in the large-strain range. The mechanical model was suitably modified to yield an accurate reproduction of the mechanical responses. The proposed model, which was characterized by five material parameters, was found to reproduce the characteristics of the mechanical responses of the as-prepared and swollen hydrogels with different cross-linker contents.

    DOI: 10.1039/c9sm00049f

    Web of Science

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  26. Measurements and FEM Analyses of Strain Distribution in Small Sn Specimens with Few Crystal Grains 査読有り 国際誌

    Sasaki Takumi, Yanase Atsushi, Okumura Dai, Kariya Yoshiharu, Koganemaru Masaaki, Ikeda Toru

    MATERIALS TRANSACTIONS   60 巻 ( 6 ) 頁: 868 - 875   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Materials Transactions  

    Soldering is used to bond a semiconductor chip to a print circuit board (PCB). It is known that Sn, which is the base metal of Pb-free solder, shows remarkable crystal anisotropy. Clarifying the effect of Sn anisotropy on strain distribution is important for lifetime evaluation. The strain distribution in a micro specimen was measured under a tensile test by a digital image correlation method (DICM) with a microscope. Strain distributions were also analyzed by the finite element method with Hill's anisotropic yield criterion and the crystal plasticity finite element analysis (CPFEA) with considering the critical resolves shear stress (CRSS) of each slip system. The deformation of the crystal structure of ¢-Sn depends on the size, number, and orientation of crystal grains. The CRSS was noticeably different for each slip system, and the yield stress varied with the orientation of crystal grains. Although the CPFEA without considering strain hardening was effective for predicting deformation within crystal grains, it is necessary to consider the strain hardening of crystals to predict the stress-strain curve of a micro specimen.

    DOI: 10.2320/matertrans.MH201808

    Web of Science

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  27. Flory-Rehner モデルの高度化と凸凹パターン変態解析への適用

    三好 宏明, 川端 宏典, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2019.68 巻 ( 0 ) 頁: 616   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2019.68.616

    CiNii Research

  28. ガラス基盤上のゲル膜に生じる膨潤誘起形態形成の基礎的観察

    河合 遼太, 菱田 湧士, 奥村 大, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真

    M&M材料力学カンファレンス   2019 巻 ( 0 ) 頁: OS1104   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we conducted the fundamental observation of swelling-induced morphological formation in gel films on a glass substrate. As the swelling ratio increases, pattern transformation occurs in incremental steps. It was found that surface creasing caused a unique pattern transformation, which generated a 3D structure from a 2D gel film.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2019.os1104

    CiNii Research

  29. 膨潤エラストマーの線形弾性特性に及ぼす負荷条件の影響

    川端 宏典, 奥村 大

    計算力学講演会講演論文集   2019.32 巻 ( 0 ) 頁: 237   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>This study investigates the effect of loading conditions on the linear elastic properties of swollen elastomers. We employ the Flory-Rehner theory with the extended Gent model as the elastic strain energy. The interactions of limiting chain extensibility, the second strain-invariant, solvent migration and the loading conditions are analyzed via the Young's modulus and Poisson's ratio.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2019.32.237

    CiNii Research

  30. 膨潤エラストマーの線形弾性特性に及ぼすひずみの第二不変量の影響

    川端 宏典, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2019.68 巻 ( 0 ) 頁: 127   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2019.68.127

    CiNii Research

  31. 硬質ゲル膜の六方ディンプルパターンから派生する形態

    三好 宏明, 奥村 大

    M&M材料力学カンファレンス   2019 巻 ( 0 ) 頁: OS0234   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, buckling and postbuckling analysis is performed to investigate the evolution of dimple patterns in a stiff gel membrane constrained on a soft substrate. The film and substrate are modeled as the Neo-Hookean solid model. The film is also assumed to obey the Flory–Rehner framework for polymeric gels. Since the film swells, the in-plane compressive stresses increase in the film, which causes buckling, i.e., pattern transformation occurs. In finite element analysis, a step-by-step eigenvalue buckling analysis is employed to analyze the onset points and modes of buckling. The employment allows us to sequentially trace the first, second and further bifurcations on the bifurcated paths. The obtained results show the pattern transformation process from hexagonal dimples to labyrinths.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2019.os0234

    CiNii Research

  32. 硬質ゲル膜に生じるディンプルパターンの発生と発達の分岐座屈解析

    奥村 大, 三好 宏明

    計算力学講演会講演論文集   2019.32 巻 ( 0 ) 頁: 232   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we perform the bifurcation analysis of the generation and evolution of of dimple patterns in a stiff gel membrane constrained on a soft substrate. The film and substrate are modeled as the Neo-Hookean solid model. Further, the film is assumed to obey the Flory–Rehner framework for polymeric gels. Since the film swells, the in-plane compressive stresses increase in the film, which causes buckling, i.e., pattern transformation occurs. Finite element analysis is conducted by introducing the Flory–Rehner framework into a user-defined material subroutine (Hong et al., 2009). The step-by-step eigenvalue buckling analysis, which was developed by Okumura et al. (2018), is employed to investigate the onset points and modes of bifurcation. The employment allows us to sequentially trace the first, second and further bifurcations under the bifurcated paths. The obtained results are shown and discussed.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2019.32.232

    CiNii Research

  33. 微小スズ試験片の結晶粒中のひずみ計測と結晶塑性理論による解析

    池田 徹, 佐々木 拓海, 小金丸 正明, 柳瀬 篤志, 奥村 大, 苅谷 義治

    年次大会   2019 巻 ( 0 ) 頁: J01102   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2019.j01102

    CiNii Research

  34. 基盤に拘束されたゲル膜の線形弾性特性解析

    川端 宏典, 奥村 大, 大野 信忠

    M&M材料力学カンファレンス   2019 巻 ( 0 ) 頁: OS1904   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we investigate the linear elastic properties of gel membranes constrained on a rigid substrate. To this end, the Flory–Rehner framework for polymeric gels is considered, which is extended by introducing an extended Gent model. The linear perturbation analysis demonstrates the dependence of limiting chain extensibility and the second strain invariant on the in-plane stiffness of gel membranes constrained on a rigid substrate.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2019.os1904

    CiNii Research

  35. 圧縮環境下で膨潤させたハイドロゲルの膨潤量および引張挙動

    仙石 達也, 森田 隼平, 内田 真, 兼子 佳久, 奥村 大, 田中 展, 伊田 翔平

    M&M材料力学カンファレンス   2019 巻 ( 0 ) 頁: OS1103   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>The effect of swelling on the true stress-strain response of a hydrogel was evaluated using a uniaxial tensile test, and the response was represented by the constitutive equation based on the molecular chain network theory. The experimental results clarified that the initial elastic modulus was reduced by an increase in the degree of swelling. Two different constitutive equations, where the swelling stretch was introduced in different forms, were proposed to predict the effect of swelling. The obtained results of two equations underestimated and overestimated the effect of the swelling on the true stress-strain curve. This result indicates that the mechanical response of the swollen hydrogel can accurately be predicted using the parameter related to the swelling stretch.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2019.os1103

    CiNii Research

  36. ハイドロゲルを用いた成長誘起形態形成の基礎的観察

    鷹見 岳杜, 菱田 湧士, 奥村 大, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真

    東海支部総会講演会講演論文集   2019.68 巻 ( 0 ) 頁: 617   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2019.68.617

    CiNii Research

  37. ハイドロゲルの膨潤に関する速度形構成式の定式化

    内田 真, 仙石 達也, 森田 隼平, 兼子 佳久, 奥村 大, 田中 展, 伊田 翔平

    計算力学講演会講演論文集   2019.32 巻 ( 0 ) 頁: 226   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>Mechanical and chemical coupling behavior of hydrogel was modeled by formulating the rate-form constitutive equation in which the elastic part of the deformation was introduced into the molecular chain network theory. The time-dependent development of the swelling was represented by the simple power-law with osmotic pressure between the polymer and solvent. The material parameters employed in the proposed model were given by comparing the decrease in the tensile load applied to the hydrogel specimen in the solvent. Finally, the FEM simulation of the buckling behavior owing to the swelling of the hydrogel in the container was performed.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2019.32.226

    CiNii Research

  38. ハイドロゲルの引張応答に及ぼす架橋濃度および膨潤時間の影響の評価

    仙石 達也, 内田 真, 兼子 佳久, 奥村 大, 田中 展, 伊田 翔平

    関西支部講演会講演論文集   2019.94 巻 ( 0 ) 頁: P004   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmekansai.2019.94.p004

    CiNii Research

  39. ゲル膜の表面不安定から誘起される立体構造構築における影響因子解析

    菱田 湧士, 河合 遼太, 奥村 大, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真

    計算力学講演会講演論文集   2019.32 巻 ( 0 ) 頁: 230   2019年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we observe three-dimensional (3D) structure formation induced by the surface instability of gel films generated on petri dishes. As the volume swelling ratio of the films increases, surface instability induces wrinkling and creasing, which result in causing the development of the unique 3D structure. The effective factors are discussed.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2019.32.230

    CiNii Research

  40. ゲル膜のリンクル解析に及ぼす軟質基盤厚さの影響 査読有り

    奥村 大

    計算数理工学論文集   19 巻   頁: 31 - 36   2019年

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  41. Effects of two scaling exponents on biaxial deformation and mass transport of swollen elastomers 招待有り 査読有り

    Okumura Dai, Mizutani Masahiro, Tanaka Hiro, Uchida Makoto

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES   146 巻   頁: 507 - 516   2018年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal of Mechanical Sciences  

    In this study, we investigate the effects of two scaling exponents on the biaxial deformation and mass transport of swollen elastomers. Two scaling exponents are included in an extended version of the Flory–Rehner model (Okumura et al., J. Mech. Phys. Solids, 2016); two scaling exponents are used to adjust the swelling effects on the Young's modulus and osmotic pressure of swollen elastomers, resulting in the ability to predict swelling-induced strain softening under uniaxial tensile loading. It is found that when biaxial tensile loading is given under stress control, strain softening is accelerated by increasing the biaxial stress ratio, while under strain control, the responses become more complicated, which can be interpreted by considering that Poisson's ratio at equilibrium free swelling can take negative values depending on the two scaling exponents. Further, the effect of the two scaling exponents on mass transport is discussed by analyzing the swelling kinetics of a gel layer constrained on a rigid substrate.

    DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2017.08.042

    Web of Science

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  42. Thermo-mechanical cyclic hardening behavior of 304 stainless steel at large temperature ranges: Experiments and simulations 招待有り 査読有り

    Ohno Nobutada, Yamamoto Ryohei, Okumura Dai

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES   146 巻   頁: 517 - 526   2018年10月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal of Mechanical Sciences  

    Thermo-mechanical cyclic experiments on 304 stainless steel were performed at several temperature ranges with Tmin (minimum temperature) of 150 °C and Tmax (maximum temperature) ranging from 350 °C to 1000 °C. Corresponding isothermal cyclic experiments were also performed at several temperatures. Temperature-history dependent cyclic hardening was thus observed to significantly occur under thermo-mechanical cyclic loading when Tmax was around 600 °C. In contrast, almost no cyclic hardening occurred when Tmax was 1000 °C. The observed, thermo-mechanical cyclic hardening behavior was then simulated using a cyclic viscoplastic constitutive model with a cyclic hardening parameter. The simulation focused on the saturated state of cyclic hardening, leading to the following findings. The saturated thermo-mechanical cyclic hysteresis loops were not predicted well by simply taking into account temperature dependence in the cyclic hardening parameter. Then, by assuming the cyclic hardening parameter to be dependent on Tmax, the saturated thermo-mechanical hysteresis loops were simulated well. These mean that the cyclic hardening parameter of 304 stainless steel should not change with temperature but depend on Tmax in the saturated state of cyclic hardening under thermo-mechanical cyclic loading.

    DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2017.06.018

    Web of Science

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  43. Macroscopic out-of-plane auxetic features of a laminated open-cell structure with in-plane negative Poisson's ratios induced by bridging beam components 査読有り

    Suga K., Tanaka H., Okumura D., Shibutani Y.

    SMART MATERIALS AND STRUCTURES   27 巻 ( 8 )   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Smart Materials and Structures  

    This paper presents the out-of-plane mechanism of a laminated open-cell structure that is exerted by a simple control of the geometric configuration. We propose two types of structural units that are assembled with beam and column members in a tetragonal system, and with the geometric difference between them being the presence of a reinforced beam. For the two unit cells, we develop finite element models according to a homogenization method and analyze the macroscopic linear and nonlinear elastic properties. The numerical results show that the cellular structure, which is bridged by additional beams, exhibits strong auxeticity with high negative values of Poisson's ratio in the lamination direction, while retaining the in-plane negative Poisson's ratios. We assess the sensitivity of the linear and nonlinear out-of-plane response to changes in the component geometry. Finally, we discuss the large deformation behaviors of the out-of-plane mechanisms to quantify the amounts of three-dimensional rotations of the internal components.

    DOI: 10.1088/1361-665X/aacd31

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  44. Ultimate swelling described by limiting chain extensibility of swollen elastomers 査読有り 国際共著

    Okumura Dai, Chester Shawn A.

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES   144 巻   頁: 531 - 539   2018年8月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal of Mechanical Sciences  

    In this study, we study ultimate swelling characterized by limiting chain extensibility of swollen elastomers. Limiting chain extensibility is introduced into the Flory–Rehner theory using the Arruda–Boyce eight chain model and the Gent phenomenological model. The difference between these models is unified by defining a single scalar function. The inequality derived from this function allows for analysis to provide an ultimate value of swelling ratio. This ultimate value is not exceeded at equilibrium swelling regardless of the set of material constants. Under uniaxial loading at equilibrium swelling, deswelling can occur even in tension. Further, the very large swelling behavior of pH sensitive hydrogels is found to originate from the resistance generated by approaching the ultimate value of swelling ratio.

    DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2018.06.011

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  45. Buckling and postbuckling of etching-induced wiggling in a bilayer structure with intrinsic compressive stress 査読有り

    Okumura Dai, Sugiura Junya, Tanaka Hiro, Shibutani Yoji

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES   141 巻   頁: 78 - 88   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Journal of Mechanical Sciences  

    In this study, we investigate buckling and postbuckling of etching-induced wiggling in a bilayer structure consisting of mask and masked layers. To show effects of explicit modeling of etching process, two mask–masked ridge models with and without etching (Models w/E and w/oE) are analyzed using finite element analysis. The etching process is explicitly introduced via step-by-step eigenvalue buckling analysis. Although Model w/oE predicts a constant value of the critical wavelength of wiggling regardless of the change in ridge width, Model w/E predicts a shorter wavelength depending on the decrease in ridge width and the increase in intrinsic compressive stress in the mask layer. In postbuckling analysis, Model w/oE predicts a monotonic increase in the wiggling amplitude with the constant wavelength, whereas Model w/E predicts saturation of the wiggling amplitude owing to the decreasing wavelength. In the explicit modeling of etching process, the wiggling behavior shows completely opposite tendencies. Dimensional analysis is performed to obtain empirical equations, which are compared with an experiment.

    DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2018.03.032

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  46. EFFECT OF CYCLIC HARDENING ON STRESS RELAXATION IN SUS316HTP UNDER CREEP-FATIGUE LOADING AT 700 degrees C: EXPERIMENTS AND SIMULATIONS

    Ohno Nobutada, Sasaki Tatsuya, Shimada Takehiro, Tokuda Kenji, Yoshida Kimiaki, Okumura Dai

    JOURNAL OF THEORETICAL AND APPLIED MECHANICS   56 巻 ( 2 ) 頁: 497 - 510   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Theoretical and Applied Mechanics (Poland)  

    Cyclic hardening and stress relaxation experiments of SUS316HTP were performed under creep-fatigue loading with tensile strain holding at 700◦C. Experiments revealed that under strain holding, the slow stress-relaxation stage satisfying Norton’s law with slight cyclic hardening followed a rapid stress-relaxation stage that was noticeably affected by cyclic hardening. This suggests that in the slow stress-relaxation stage, inelastic deformation mechanisms different from that of viscoplasticity occurred. Experiments were simulated using a cyclic viscoplastic-creep model in which the inelastic strain-rate was decomposed into viscoplastic and creep components that were affected differently by cyclic hardening. The simulation accurately reproduced the experiments.

    DOI: 10.15632/jtam-pl.56.2.497

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  47. Resetting scheme for plastic strain surface in constitutive modeling of cyclic plasticity 査読有り

    Ohno Nobutada, Yamamoto Ryohei, Sasaki Tatsuya, Okumura Dai

    ZAMM-ZEITSCHRIFT FUR ANGEWANDTE MATHEMATIK UND MECHANIK   98 巻 ( 4 ) 頁: 518 - 531   2018年4月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ZAMM Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik  

    A resetting scheme is proposed for correctly evaluating the plastic strain range to analyze structural components subjected to regular cyclic loading following pre-loading. In this scheme, a plastic strain surface, referred to as the plastic-strain-range surface in the present paper, is reset to a point and re-evolves every cycle, with its size at the end of the last cycle considered to be the plastic strain range of the current cycle. This resetting scheme provides a definite value for the evolution parameter of the plastic-strain-range surface irrespective of the amounts of cyclic hardening, pre-straining, and ratcheting. The resetting scheme is implemented in a cyclic viscoplastic model in finite element methods, and is applied to analyze a notched bar subjected to cyclic loading at its ends. Furthermore, the validity of the resetting scheme for non-proportional cyclic loading is examined by analyzing the cyclic behavior along elliptic and rhombic strain paths. It is shown that the resetting scheme allows the use of a definite value for the evolution parameter of the plastic-strain-range surface in the presence of any cyclic hardening and/or ratcheting. Moreover, it is shown that the resetting scheme can be valid for cyclic loading with a certain degree of non-proportionality.

    DOI: 10.1002/zamm.201700298

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  48. Mechanism of plastic deformation in a magnesium nanotwinned structure by molecular dynamics simulations 査読有り

    Dai Okumura, Masanari Otsuka, Yoji Shibutani

    Zairyo/Journal of the Society of Materials Science, Japan   67 巻 ( 2 ) 頁: 215 - 221   2018年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Society of Materials Science Japan  

    In this study, we perform molecular dynamics simulations to investigate plastic deformation modes of a magnesium (Mg) nanotwinned structure. Periodic units including (10 11) twin boundaries (TBs) are analyzed using an embedded atom method potential. Equal spaces between the TBs are assumed at the initial state and the space is parametrized in the range between about 5 nm and 30 nm. It is found that plastic deformation is triggered by the slip along a (10 11) twinning plane near a TB, and that this event induces two different deformation modes depending on the space, i.e., the migration of the TBs and the evolution of double twinning, which leads to void nucleation and polycrystallization. The plastic deformation provided by the two different modes is quantitatively verified from geometric analysis. As the space decreases, the migration of the TBs is superior to the evolution of double twinning.

    DOI: 10.2472/jsms.67.215

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  49. SUS316 の 700°C でのクリープ疲労における繰返し硬化の応力緩和挙動への影響

    佐々木 達也, 大野 信忠, 島田 健弘, 徳田 憲二, 吉田 公亮, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2018.67 巻 ( 0 ) 頁: 511   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2018.67.511

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  50. 真性圧縮応力を有する二層構造のエッチング誘起うねり座屈解析

    杉浦 順哉, 奥村 大, 田中 展

    東海支部総会講演会講演論文集   2018.67 巻 ( 0 ) 頁: 509   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2018.67.509

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  51. 円孔ゲル膜に生じる長波長変形の座屈固有値解析

    春日井 彰志, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2018.67 巻 ( 0 ) 頁: 508   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2018.67.508

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  52. ポリアクリルアミドハイドロゲルの単軸引張試験とその評価

    清水 章司, 奥村 大, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真

    東海支部総会講演会講演論文集   2018.67 巻 ( 0 ) 頁: 212   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2018.67.212

    CiNii Research

  53. 線形摂動法を用いた拡張 Flory-Rehner モデルの膨潤度依存性解析

    真野 貴文, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2018.67 巻 ( 0 ) 頁: 202   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2018.67.202

    CiNii Research

  54. Validation of Crush Energy Calculation Methods for Use in Accident Reconstructions by Finite Element Analysis

    Numata Shusuke, Mizuno Koji, Ito Daisuke, Okumura Dai, Kinoshita Hisashi

    SAE INTERNATIONAL JOURNAL OF TRANSPORTATION SAFETY   6 巻 ( 2 ) 頁: 133 - 145   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SAE International Journal of Transportation Safety  

    The crush energy is a key parameter to determine the delta-V in accident reconstructions. Since an accurate car crush profile can be obtained from 3D scanners, this research aims at validating the methods currently used in calculating crush energy from a crush profile. For this validation, a finite element (FE) car model was analyzed using various types of impact conditions to investigate the theory of energy-based accident reconstruction. Two methods exist to calculate the crush energy: the work based on the barrier force and the work based on force calculated by the vehicle acceleration times the vehicle mass. We show that the crush energy calculated from the barrier force was substantially larger than the internal energy calculated from the FE model. Whereas the crush energy calculated from the vehicle acceleration was comparable to the internal energy of the FE model. In full frontal impact simulations, the energy of approach factor (EAF) has a linear relation with the residual crush, which had been validated in previous experimental studies. In our study using FE analysis, we found that the slope of EAF versus the residual crush was comparable with that of the dynamic crush energy versus the dynamic crush for crashes at 55 km/h. Using this slope and the residual crush from a 55 km/h impact test, the slope and the intercept of the EAF vs. residual crush can be determined using only one crash test. A database of the slopes and the intercepts was made using Japan New Car Assessment Program (JNCAP) tests. In offset impact simulations, the crush energy calculated from the crush profile agreed with the internal energy of the car FE model when at least one front rail was involved. In oblique impacts, the correction factor for crush energy is not necessary within 20 degrees of principal direction of force of the car's longitudinal axis.

    DOI: 10.4271/09-06-02-0009

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  55. エラストマーの膨潤限界に及ぼす二軸変形の影響 国際共著

    奥村 大, ショーン A. チェスター

    計算力学講演会講演論文集   2018.31 巻 ( 0 ) 頁: 217   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, ie investigate the effect of biaxial deformation on ultimate sielling characterized by limiting chain extensibility of elastomers. Limiting chain extensibility is introduced into the Flory–Rehner theory. To obtain a single unified inequality, stretches are normalized using the material constant that accounts for limiting chain extensibility. Using the derived inequality, systematic analysis provides the ultimate values of sielling ratio under biaxial loading.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2018.31.217

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  56. ハイドロゲルの膨潤-弾性相互作用の実験的評価

    菱田 湧士, 奥村 大, 伊田 翔平, 内田 真, 田中 展

    M&M材料力学カンファレンス   2018 巻 ( 0 ) 頁: OS0715   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we performed the equilibrium free swelling and subsequent uniaxial tensile tests of polyacrylamide hydrogels to investigate the interactions between swelling and elasticity. The experimental data were reproduced by adjusting two scaling exponents of the extended Frory-Rehner model. We discussed the tendency of a set of the obtained material parameters.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2018.os0715

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  57. 膨潤エラストマーの線形弾性特性に関する閉形解の導出

    川端 宏典, 奥村 大, 大野 信忠

    M&M材料力学カンファレンス   2018 巻 ( 0 ) 頁: OS0305   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we derive a closed-form solution for linear elastic properties of swollen elastomers. To this end, linear perturbation analysis is applied to the Flory-Rehner theory. Instead of the Neo-Hookean solid model in the theory, the strain energy function is assumed to consist of three invariants to obtain the most general expression.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2018.os0305

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  58. 膨潤エラストマーの分子鎖伸び切り限界と膨潤限界の関係

    奥村 大, ショーン A. チェスター

    M&M材料力学カンファレンス   2018 巻 ( 0 ) 頁: OS0609   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we study ultimate swelling characterized by limiting chain extensibility of swollen elastomers. Limiting chain extensibility is introduced into the Flory-Rehner theory. The derived inequality allows for analysis to provide an ultimate value of swelling ratio. This ultimate value is not exceeded at equilibrium swelling regardless of the set of material constants. Under uniaxial loading at equilibrium swelling, deswelling can occur even in tension.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2018.os0609

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  59. 数結晶粒よりなる微細すず試験片のひずみ測定と有限要素法を用いた結晶塑性解析

    佐々木 拓海, 奥村 大, 苅谷 義治, 小金丸 正明, 池田 徹

    計算力学講演会講演論文集   2018.31 巻 ( 0 ) 頁: 084   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>Soldering is used for bonding a print circuit board (PCB) and a semiconductor chip. It is known that Sn, which is the base metal of Pb-free solder, shows remarkable crystal anisotropy. To clarify the effect of anisotropy of Sn on strain distribution is important for lifetime evaluation. The strain distribution in a micro specimen under a tensile test was measured by a digital image correlation method (DICM) with a microscope. The strain distribution was also analyzed by the crystal plasticity finite element analysis (CPFEA) considering the critical resolves shear stress (CRSS) of each slip system. The deformation of the crystal structure of β-Sn depends on the size, number and orientation of crystal grains. The CRSS was noticeably different for each slip system, and the yield stress varied with the orientations of crystal grains. Although the CPFEA without considering strain hardening was effective for predicting deformation within crystal grains, it is necessary to consider the strain hardening of crystals to predict the stress-strain curve of a micro-specimen.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2018.31.084

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  60. 弾性ひずみエネルギー依存性を考慮した膨潤エラストマーの線形弾性特性解析

    川端 宏典, 奥村 大

    計算力学講演会講演論文集   2018.31 巻 ( 0 ) 頁: 314   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we perform analysis of linear elastic properties considering the influence of elastic strain energies of swollen elastomers. A closed form solution derived in the most general expression is used to introduce the Gent model in the Flory-Rehner theory. The effects of limiting chain extensibility are discussed.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2018.31.314

    CiNii Research

  61. 単軸引張変形下において負のポアソン比を示す積層セル構造体の面外力学応答のモデル化

    田中 展, 須賀 海斗, 奥村 大, 渋谷 陽二

    計算力学講演会講演論文集   2018.31 巻 ( 0 ) 頁: 250   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this study, we analyze the mechanical responses of the two types of laminated cellular structures using finite element models based on a homogenization method. In the numerical simulations, we obtain the homogenized elastic modulus tensors for the two structural units and show that the cellular structure, which is bridged by additional beams, exhibits strong auxeticity with high negative values of Poisson's ratio in the lamination direction, while retaining the in-plane negative Poisson's ratios. We then assess the sensitivity of the linear and nonlinear out-of-plane response to changes in the component geometry. According to the analytical results, we propose a simple periodic framework consisting polyhedron blocks and spherical joints, which can represent the similar auxetic behavior the cellular structure exhibits in the in-plane and out-of-plane directions.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2018.31.250

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  62. エラストマーの極限膨潤に及ぼす分子鎖伸び切り限界の二軸変形依存性 査読有り 国際共著

    奥村 大

    計算数理工学論文集   18 巻   頁: 7 - 18   2018年

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  63. アクリルアミドハイドロゲルを用いた拡張Flory-Rehnerモデルの基礎的検証 査読有り

    奥村大, 清水章司, 伊田翔平, 内田真, 田中展

    計算数理工学論文集   17 巻   頁: 53 - 58   2017年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

  64. Evaluation of Deformation Behavior of Hydrogel on Uniaxial Tensile Test using Digital Image Correlation 査読有り

    Keita Suzuki, Makoto Uchida, Yoshihisa Kaneko, Dai Okumura, Hiro Tanaka, Shohei Ida

    Proceedings of the 12th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics     頁: 035   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:日本実験力学会  

  65. ゲル膜に生じる膨潤誘起パターン変態の有限要素解析

    寺井 喜彦, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2017.66 巻 ( 0 ) 頁: 521   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2017.66.521

    CiNii Research

  66. 拡張 Flory-Rehner モデルの実装と増分安定性の検討

    清水 章司, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2017.66 巻 ( 0 ) 頁: 522   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2017.66.522

    CiNii Research

  67. 微細パターン構造の面外うねり座屈解析における板厚の影響

    杉浦 順哉, 奥村 大, 田中 展

    東海支部総会講演会講演論文集   2017.66 巻 ( 0 ) 頁: 518   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2017.66.518

    CiNii Research

  68. 微細パターン構造のうねり座屈に及ぼす板厚と真性応力の影響

    杉浦 順哉, 奥村 大, 田中 展

    計算力学講演会講演論文集   2017.30 巻 ( 0 ) 頁: 205   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2017.30.205

    CiNii Research

  69. 分子動力学法による β-Sn の微視的塑性変形解析

    松野 夏輝, 木下 佑介, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2017.66 巻 ( 0 ) 頁: 523   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2017.66.523

    CiNii Research

  70. 予ひずみを受ける膨潤エラストマーの弾性特性解析

    奥村 大, 真野 貴文

    計算力学講演会講演論文集   2017.30 巻 ( 0 ) 頁: 212   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2017.30.212

    CiNii Research

  71. ポーラスゲル膜の膨潤誘起パターン変態におけるドメインウォール形成機構の解析

    奥村 大, 春日井 彰志

    東海支部総会講演会講演論文集   2017.66 巻 ( 0 ) 頁: 520   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2017.66.520

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  72. ポーラスゲル膜に生じる膨潤誘起不安定変形の座屈固有値解析

    磯村 泰爾, 奥村 大

    東海支部総会講演会講演論文集   2017.66 巻 ( 0 ) 頁: 519   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmetokai.2017.66.519

    CiNii Research

  73. ポーラスゲル膜に生じる膨潤誘起不安定の要素分割依存性

    春日井 彰志, 磯村 泰爾, 奥村 大

    計算力学講演会講演論文集   2017.30 巻 ( 0 ) 頁: 204   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2017.30.204

    CiNii Research

  74. ポーラスゲル膜に生じるドメインウォール欠陥の座屈固有値解析

    春日井 彰志, 奥村 大, 大野 信忠

    M&M材料力学カンファレンス   2017 巻 ( 0 ) 頁: OS1604   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>In this paper, we perform eigenvalue buckling analysis to investigate a defect of domain walls (DWs) in a diamond plate pattern (DPP), which is caused by swelling-induced pattern transformation in porous gel films. It is found that DWs in a DPP can be captured as long wavelength buckling. The critical stress of DWs in a DPP is higher than that of a uniform DDP, but as periodic units increase, both are identical. This means that this defect, i.e., DW, is hardly eliminated in DPPs. Further, the pattern of DWs consists of 4 basic buckling modes, which are obtained from extending the buckling mode of the DPP using the Bloch wave.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2017.os1604

    CiNii Research

  75. ポリアクリルアミドハイドロゲルを用いた拡張Flory-Rehnerモデルの実験的検証

    清水 章司, 奥村 大, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真

    M&M材料力学カンファレンス   2017 巻 ( 0 ) 頁: OS0306   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>An extended F-R model is experimentally verified using polyacrylamide hydrogels. Stress-stretch responses of the extended F-R model are compared with those of the original F-R model and the Ogden model. As a result, the extended F-R model is superior to the original F-R model because the extended F-R model can adjust swelling dependence of Young's modulus. Further, the extended F-R model is comparable to the Ogden model for small deformations because the extended F-R model does not include the effect of limiting chain extensibility. The results of the extended F-R model imply that polyacrylamide hydrogels can cause swelling-induced strain softening.</p>

    DOI: 10.1299/jsmemm.2017.os0306

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  76. ポリアクリルアミドハイドロゲルの単軸引張試験に基づく拡張 Flory-Rehner モデルと Ogden モデルの比較解析

    清水 章司, 奥村 大, 伊田 翔平, 田中 展, 内田 真

    計算力学講演会講演論文集   2017.30 巻 ( 0 ) 頁: 241   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2017.30.241

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  77. Thermo-mechanical cyclic plastic behavior of 304 stainless steel at large temperature ranges

    Ohno N., Yamamoto R., Okumura D.

    Key Engineering Materials   725 KEM 巻   頁: 275 - 280   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Key Engineering Materials  

    Thermo-mechanical cyclic experiments on 304 stainless steel were performed at several temperature ranges which had maximum temperatures ranging from 350°C to 1000°C and a minimum temperature of 150°C. Related isothermal cyclic experiments were also performed. Temperature-history dependent cyclic hardening significantly occurred under thermo-mechanical cyclic loading with maximum temperatures around 600°C, whereas almost no cyclic hardening was observed when the maximum temperature was 1000°C. The observed thermo-mechanical cyclic plastic behavior in the saturated state of cyclic hardening was then simulated using a cyclic viscoplastic constitutive model, leading to the following findings. It was difficult to predict the saturated thermo-mechanical cyclic behavior using only the isothermal cyclic experimental data. The saturated thermo-mechanical cyclic behavior was simulated well by introducing a cyclic hardening parameter depending on the maximum temperature. This means that the cyclic hardening parameter should not change with temperature but depend on the maximum temperature in the saturated state of cyclic hardening under thermo-mechanical cyclic loading.

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.725.275

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  78. Effects of two scaling exponents on swelling-induced softening of elastomers under equibiaxial and planar extensions

    Okumura D., Mizutani M.

    Key Engineering Materials   725 KEM 巻   頁: 427 - 432   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Key Engineering Materials  

    We study the effects of two scaling exponents on the mechanical properties of swollen elastomers under equibiaxial and planar extensions. Two scaling exponents are introduced to extend the Flory-Rehner free energy function, and are adjusted based on the previous study. Results show that swelling-induced strain softening is apt to occur under equibiaxial extension compared to uniaxial extension. The additional tensile stress in a lateral direction enables it to occur in relatively poor solvents, and accelerates the onset point. Planar extension shows more complicated responses because the stress in the constrained direction changes dramatically depending on the combination of two scaling exponents and the Flory-Huggins interaction parameter.

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.725.427

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  79. 高分子ゲルの拡張Flory-Rehnerモデルを用いた線形摂動解析 査読有り

    奥村 大

    計算数理工学論文集   17 巻   頁: 47 - 52   2017年

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  80. Using two scaling exponents to describe the mechanical properties of swollen elastomers 査読有り

    D Okumura, A Kondo, N Ohno

    Journal of the Mechanics and Physics of Solids   90 巻   頁: 61 - 76   2016年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  81. Swelling-induced buckling patterns in gel films with a square lattice of holes subjected to in-plane uniaxial and biaxial pretensions 査読有り

    D. Okumura, A. Sasaki, N. Ohno

    Advanced Structured Materials   64 巻   頁: 319-334   2015年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  82. Effects of prestrains on swelling induced buckling patterns of gel film with square lattice of holes 査読有り

    D. Okumura, T. Inagaki, N. Ohno

    International Journal of Solids and Structures   58 巻   頁: 288-300   2015年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  83. チューブ-フィン構造体におけるフィン層の均質化弾性剛性(曲げ負荷に対する検証) 査読有り

    岩堀恵介,大野信忠,松下幸平,奥村大,宮川進

    日本機械学会論文集   81 巻   頁: 0-0   2015年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  84. Effect of strain hardening on monotonic and cyclic loading behavior of plate-fin structures with two pore pressures 査読有り

    S. Banno, D. Okumura, N. Ohno

    Key Engineering Materials   626 巻   頁: 133-138   2015年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  85. Elastic-viscoplastic implicit integration algorithm applicable to both plane stress and three-dimensional stress states 査読有り

    N. Ohno, M. Tsuda, H. Sugiyama, D. Okumura

    Finite Elements in Analysis and Design     頁: 00-00   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  86. Effect of geometrical imperfections on swelling-induced buckling patterns in gel films with a square lattice of holes 査読有り

    D. Okumura, T. Kuwayama, N. Ohno

    International Journal of Solids and Structures   51 巻 ( 1 ) 頁: 154-163   2014年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  87. Homogenized elastic-viscoplastic behavior of plate-fin structures with two pore pressures 査読有り

    N. Ohno, K. Narita, D. Okumura

    International Journal of Mechanical Sciences   86 巻   頁: 18-25   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  88. The large scale finite element analysis of a charge air cooler using a homogenization method 査読有り

    K. Iwahori, N. Ohno, D. Okumura, T. Muraki, S. Miyakawa

    SAE Technical Paper   2013 巻 ( 01 ) 頁: 1212   2013年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  89. チューブ-フィン構造体におけるフィン層の均質化弾性剛性(評価と検証) 査読有り

    岩堀 恵介, 大野 信忠, 村木 友也, 奥村 大, 宮川 進

    日本機械学会論文集A編   79 巻   頁: 89-99   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  90. Implicit iterative finite element scheme for a strain gradient crystal plasticity model based on self-energy of geometrically necessary dislocations 査読有り

    R. Kametani, K. Kodera, D. Okumura, N. Ohno

    Computational Materials Science   53 巻   頁: 53-59   2012年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  91. Homogenizaed elastic-viscoplastic behavior of anisotropic open-porous bodies with pore pressure 査読有り

    N. Ohno, K. Ikenoya, D. Okumura, T. Matsuda

    International Journal of Solids and Structures   49 巻   頁: 2799-2806   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  92. 弾性積層ダンボールの圧縮強度に微視構造の及ぼす影響の均質化解析 査読有り

    奥村 大,大野信忠,小野田孝行,曽我将孝

    計算数理工学論文集   12 巻   頁: 103-108   2012年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  93. Plastic size effect analysis of lamellar composites using a discrete dislocation plasticity approach 査読有り

    D. Okumura, N. Ohno, K. Yamaguchi

      27 巻   頁: 2040-2055   2011年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  94. Influence of closed faces on compressive strength of open cell metallic foams 査読有り

    Dai Okumura, Yuji Takahashi, Nobutada Ohno

    Materials Research Innovations   15 巻   頁: S61-S64   2011年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: S61-S64

  95. 離散転位塑性法を用いたラメラ複合材料の均質化解析 招待有り

    奥村 大,大野 信忠

    計算数理工学レビュー   2011-1 巻   頁: 13-19   2011年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

    DOI: 13-19

  96. 離散転位動力学解析のための均質化理論の定式化 査読有り

    奥村 大,大野信忠,片桐慶大

    材料   59 巻 ( 2 ) 頁: 149-156   2010年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  97. Yield and buckling behavior of Kelvin open-cell foams subjected to uniaxial compression 査読有り

    Yuji Takahashi, Dai Okumura, Nobutada Ohno

    International Journal of Mechanical Sciences   52 巻 ( 2 ) 頁: 377-385   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 377-385

  98. 幾何学的に必要な転位の自己エネルギーを考慮したひずみこう配結晶組成理論のための陰的有限要素方程式 査読有り

    小寺一輝,亀谷隆真,奥村 大,大野信忠

    計算数理工学論文集   9 巻   頁: 43-48   2009年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  99. 単軸圧縮を受けるケルビンオープンセルフォームの微視的座屈挙動 査読有り

    奥村 大,岡田篤志,大野信忠

    材料   57 巻 ( 2 ) 頁: 126-133   2008年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  100. Buckling behavior of Kelvin open-cell foams under [0 0 1], [0 1 1] and [1 1 1] compressive loads 査読有り

    Dai Okumura, Atsushi Okada, Nobutada Ohno

    International Journal of Solids and Structures   45 巻 ( 13 ) 頁: 3807-3820   2008年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  101. Grain-size dependent yield behavior under loading, unloading, and reverse loading 査読有り

    N. Ohno, D. Okumura, T. Shibata

    International Journal of Modern Physics B   22 巻   頁: 5937-5942   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  102. Higher-Order Stress Due to Self Energy of Geometrically Necessary Dislocations 査読有り

    N. Ohno, D. Okumura

    Key Engineering Materials   340-341 巻   頁: 173-178   2007年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  103. Three-dimensional microscopic interlaminar analysis of cross-ply laminates based on a homogenization theory 査読有り

    Tetsuya Matsuda, Dai Okumura, Nobutada Ohno, Masamichi Kawai

    International Journal of Solids and Structures   44 巻 ( 25-26 ) 頁: 8274-8284   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  104. * A homogenization theory of strain gradient single-crystal plasticity and its finite element discretization 査読有り

    D. Okumura, Y. Higashi, K. Sumida, N. Ohno

    International Journal of Plasticity   23 巻   頁: 1148-1166   2007年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this study, a homogenization theory based on the Gurtin strain gradient formulation and its finite element discretization are developed for investigating the size effects on macroscopic responses of periodic materials. To derive the homogenization equations consisting of the relation of macroscopic stress, the weak form of stress balance, and the weak form of microforce balance, the Y-periodicity is used as additional, as well as standard, boundary conditions at the boundary of a unit cell. Then, by applying a tangent modulus method, a set of finite element equations is obtained from the homogenization equations. The computational stability and efficiency of this finite element discretization are verified by analyzing a model composite. Furthermore, a model polycrystal is analyzed for investigating the grain size dependence of polycrystal plasticity. In this analysis, the micro-clamped, micro-free, and defect-free conditions are considered as the additional boundary conditions at grain boundaries, and their effects are discussed.

  105. * Higher-order stress and grain size effects due to self-energy of geometrically necessary dislocations 査読有り

    N. Ohno, D. Okumura

    Journal of the Mechanics and Physics of Solids   55 巻   頁: 1879-1898   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The self energy of geometrically necessary dislocations (GNDs) is considered to inevitably introduce the higher-order stress work-conjugate to slip gradient in single crystals at small strains. It is pointed out that this higher-order stress changes stepwise in response to the in-plane gradient of slip, and thus significantly influences the onset of initial yielding in polycrystals. The self energy of GNDs is then incorporated into the strain gradient plasticity theory of Gurtin (J. Mech. Phys. Solids 50 (2002) 5). The resulting theory is applied to 2D and 3D model crystal grains of size D, leading to the D-1-dependent term of grain yielding with a coefficient determined by grain shape and orientation. This size effect term, which is also derived from a simple energy equation, is discussed using published experimental data of several polycrystalline metals. It is thus shown that the self energy of GNDs quantitatively accounts for not only the grain size dependence of initial yield stress but also the dislocation cell size dependence of flow stress in the submicron to several-micron range of grain and cell sizes.

  106. Long wave-length buckling of periodic open-cell foams subjected to uniaxial compression 査読有り

    D. Okumura, A. Okada, N. Ohno

    Key Engineering Materials   345-346 巻   頁: 81-84   2007年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  107. Microscopic interlaminar stress analysis of CFRP cross-ply laminate using a homogenization theory 査読有り

    T. Matsuda, D. Okumura, N. Ohno, M. Kawai

    Key Engineering Materials   340-341 巻   頁: 1043-1048   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  108. Long-wage in-plane buckling of elastoplastic square honeycombs 査読有り

    K. Erami, N. Ohno, D. Okumura

    International Journal of Plasticity   22 巻   頁: 1569-1585   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  109. 単軸圧縮を受ける立方体フォームの長波長座屈 査読有り

    奥村 大,岡田篤志,大野信忠

    計算数理工学論文集   6 巻   頁: 55-60   2006年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  110. Long-wave in-plane buckling of elastic square honeycombs 査読有り

    D. Okumura, N. Ohno, T. Niikawa

    Mechanics of Advanced Materials and Structures   12 巻   頁: 175-183   2005年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  111. 均質化理論による周期セル状固体の微視的分岐と巨視的不安定の解析 招待有り

    奥村 大,大野信忠

    計算数理工学レビュー   2005 巻 ( 2 ) 頁: 11-18   2005年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  112. 非局所結晶塑性を考慮した均質化理論による多結晶塑性解析(粒界でのすべりの境界条件の影響) 査読有り

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    計算数理工学論文集   5 巻   頁: 25-30   2005年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  113. 非局所結晶塑性を考慮した均質化理論の構築と有限要素離散化 査読有り

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    材料   54 巻   頁: 909-914   2005年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    本研究では,非局所結晶塑性を考慮した均質化理論を構築し,その有限要素離散化の方法を示す.このため,周期単位境界上での付加的な境界条件にはY周期境界条件が用いられる.また,接線係数法の適用によって,応力の釣合い式と高次応力の釣合い式,巨視的応力がマトリックス連成した有限要素方程式が得られることを示す.

  114. * Elastoplastic Microscopic Bifurcation and Post-Bifurcation Behavior of Periodic Cellular Solids 査読有り

    D. Okumura, N. Ohno and H. Noguchi

    Journal of the Mechanics and Physics of Solids   52 巻 ( 3 ) 頁: 641-666   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this study, a general framework is developed to analyze microscopic bifurcation and post-bifurcation behavior of elastoplastic, periodic cellular solids. The framework is built on the basis of a two-scale theory, called a homogenization theory, of the updated Lagrangian type. We thus derive the eigenmode problem of microscopic bifurcation and the orthogonality to be satisfied by the eigenmodes. The orthogonality allows the macroscopic increments to be independent of the eigenmodes, resulting in a simple procedure of the elastoplastic post-bifurcation analysis based on the notion of comparison solids. By use of this framework, then, bifurcation and post-bifurcation analysis are performed for cell aggregates of an elastoplastic honeycomb subject to in-plane compression. Thus, demonstrating a basic, long-wave eigenmode of microscopic bifurcation under uniaxial compression, it is shown that the eigenmode has the longitudinal component dominant to the transverse component and consequently causes microscopic buckling to localize in a cell row perpendicular to the loading axis. It is further shown that under equi-biaxial compression, the flower-like buckling mode having occurred in a macroscopically stable state changes into an asymmetric, long-wave mode due to the sextuple bifurcation in a macroscopically unstable state, leading to the localization of microscopic buckling in deltaic areas.

  115. Long-wave buckling of elastic square honeycombs subject to in-plane biaxial compression 査読有り

    N. Ohno, D. Okumura, T. Niikawa

    International Journal of Mechanical Sciences   46 巻   頁: 1697-1713   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  116. 均質化理論を用いたクロスプライ積層板の層間およびその近傍における微視的3次元解析 査読有り

    松田哲也,奥村 大,大野信忠,徳田正孝

    計算数理工学論文集   4 巻   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  117. 非弾性周期構造材料に対するマルチスケール増分解析アルゴリズム

    浅田崇史,大野信忠,奥村 大

    第17回計算力学講演会講演論文集     頁: 711-712   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  118. 均質化理論に基づく正方形ハニカムの微視的分岐と巨視的不安定の解析

    新川岳史,奥村 大,大野信忠

    東海支部第53期総会講演会講演論文集     頁: 25-26   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  119. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性の有限要素解析

    奥村 大,大野信忠,東 洋一

    第17回計算力学講演会講演論文集     頁: 709-710   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  120. Long-wave buckling of square honeycombs subject to in-plane compression

    D. Okumura, N. Ohno and T. Niikawa

    International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM)     頁: 59   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  121. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性の有限要素解析手法の構築

    奥村 大,大野信忠,東 洋一

    第48回日本学術会議材料研究連合講演会講演論文集     頁: 237-238   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  122. Multiscale instability analysis of corrugated fiberboard

    H. Noguchi, N. Ohno and D. Okumura

    2nd International Conference on Multiscale, Materials Modeling (MMM-II)     頁: CDROM   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  123. Three-Dimensional Microscopic Analysis of Inter-Laminar Area in Cross-Ply Laminate Using a Homogenization Theory

    T. Matsuda, D. Okumura, N. Ohno and M. Tokuda

    Proc. the 2004 Int. Symp. on Micro-Nano Mechatronics and Human Science & The Fourth Symp. "Micro-Nano Mechatronics for an Information-Based Society" The 21st Century COE Program     頁: 81-86   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  124. Multiscale buckling analyses of corrugated fiberboard

    H. Noguchi, N. Ohno and D. Okumura

    International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM04)     頁: CDROM   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  125. Elastoplastic microscopic bifurcation and post-bifurcation behavior of periodic cellular solids

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM04)     頁: CDROM   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  126. Microscopic Bifurcation and Post-Bifurcation Behavior of Periodic Cellular Solids

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Proceedings of ICES2004     頁: CDROM   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  127. Microscopic Bifurcation Analysis for Long-Wave In-Plane Buckling of Elastic Square Honeycombs

    D. Okumura, N. Ohno and T. Niikawa

    Proceedings of ICES2004     頁: CDROM   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  128. 多結晶モデルの有限要素解析における境界条件の影響

    奥村 大,大野信忠,中根和彦,川上 崇,高橋浩之

    M&M2004材料力学カンファレンス講演論文集     頁: 369-370   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  129. Elastoplastic microscopic buckling of periodic cellular solids

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    International Conference on Heterogeneous Material Mechanics     頁: CDROM   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  130. FCC多結晶モデルの有限要素解析における境界条件の影響

    奥村 大,大野信忠,中根和彦,川上 崇,高橋浩之

    第9回計算工学講演論文集     頁: 51-52   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  131. 多結晶モデルの有限要素解析における境界条件の影響

    大野信忠,奥村 大,中根和彦,川上 崇,高橋浩之

    日本材料学会第53期学術講演会講演論文集     頁: 465-466   2004年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  132. 均質化理論に基づく正方形ハニカムの微視的座屈解析

    奥村 大,大野信忠,新川岳史

    日本材料学会第53期学術講演会講演論文集     頁: 490-491   2004年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  133. 均質化理論による周期セル状固体の微視的分岐と巨視的不安定の弾塑性解析 査読有り

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    日本機械学会論文集, A編   69 巻 ( 686 ) 頁: 1421-1428   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  134. Microscopic buckling and macroscopic instability of periodic cellular solids

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    9th International Conference on the Mechanical Behaviour of Materials (ICM9)     頁: CDROM   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  135. 均質化理論によるセル状周期材料の微視的分岐解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第52回理論応用力学講演会講演論文集     頁: 485-486   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  136. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性の解析

    奥村 大,大野信忠

    第53回理論応用力学講演会講演論文集     頁: 257-258   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  137. 均質化理論に基づくハニカムの微視的分岐と巨視的不安定の解析

    新川岳史,奥村 大,大野信忠

    第16回計算力学講演会講演論文集     頁: 607-608   2003年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  138. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性解析

    奥村 大,大野信忠

    第16回計算力学講演会講演論文集     頁: 437-438   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  139. Microscopic Inter-Laminar Analysis of CFRP Cross-Ply Laminates Using a Homogenization Theory

    T. Matsuda, D. Okumura, T. Ishikawa and N. Ohno

    Proceedings of IMMM2003     頁: 82-87   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  140. Microscopic Buckling and Macroscopic Instability of Periodic Cellular Solids 査読有り

    D. Okumura, N. Ohno and H. Noguchi

    International Conference on ATEM 2003, Proceedings of ATEM '03     頁: CDROM   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  141. Elastoplastic microscopic bifurcastion in periodic cellular solids

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Proceedings of PLASTICITY '03     頁: CDROM   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  142. 均質化理論に基づくハニカムの微視的座屈と巨視的局所化の解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    東海支部三重地区講演会     頁: 198-199   2003年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  143. 均質化理論による弾塑性ハニカムの微視的座屈と巨視的局所化の解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    日本材料学会第52期学術講演会講演論文集     頁: 115-116   2003年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  144. * Microscopic Symmetric Bifurcation Condition of Cellular Solids Based on a Homogenization Theory of Finite Deformation 査読有り

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Journal of the Mechanics and Physics of Solids   50 巻 ( 5 ) 頁: 1125-1153   2002年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  145. * Post-Buckling Analysis of Elastic Honeycombs Subject to In-Plane Biaxial Compression 査読有り

    D. Okumura, N. Ohno and H. Noguchi

    International Journal of Solids and Structures   39 巻 ( 13-14 ) 頁: 3487-3503   2002年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  146. A homogenization framework for analysis of microscopic buckling of cellular solids

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Proceedings of PLASTICITY '02     頁: 147-149   2002年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  147. 均質化理論に基づく正六角形弾塑性ハニカムの面内座屈解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第15回計算力学講演会講演論文集     頁: 285-286   2002年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  148. 均質化理論に基づく周期材料の微視的分岐条件

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第7回計算工学講演会講演論文集     頁: 503-504   2002年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  149. 均質化理論による弾塑性ハニカムの面内座屈解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    東海支部第51期総会講演会講演論文集     頁: 331-332   2002年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  150. 有限変形の均質化理論に基づくセル状固体の微視的対称分岐解析(第1報,理論) 査読有り

    大野信忠,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会論文集, A編   67 巻 ( 656 ) 頁: 618-624   2001年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  151. 有限変形の均質化理論に基づくセル状固体の微視的対称分岐解析(第2報,正六角形ハニカムの面内座屈への適用) 査読有り

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    日本機械学会論文集, A編   67 巻 ( 658 ) 頁: 925-932   2001年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  152. 有限変形の均質化理論に基づくハニカムの面内座屈後解析

    奥村 大,小濱由紀,大野信忠,野口裕久

    東海支部第50期総会講演会講演論文集     頁: 103-104   2001年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  153. 均質化理論によるハニカムの面内座屈後解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第14回計算力学講演会講演論文集     頁: 1-2   2001年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  154. Microscopic Bifurcation Analysis of Cellular Solids: Theory and Computation

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Proceedings of ICES '01     頁: CDROM   2001年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  155. 周期材料の自由表面および巨視的界面近傍における微視的解析

    大野信忠,石川琢也,松田哲也,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集     頁: 559-560   2001年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  156. Analysis of Microscopically Symmetric Bifurcation of Cellular Solids Based on a Homogenization Theory

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    INTERNATIONAL SYMPOSIA ON MATERIALS SCIENCE FOR THE 21ST CENTURY (ISMS-21)     頁: 299-304   2001年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  157. Microscopic symmetric bifurcation condition of cellular solids based on a homogenization theory of finite deformation

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Proceedings of IMMM2001     頁: 47-54   2001年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  158. 均質化理論によるハニカムの内面座屈後解析

    奥村 大, 小濱由紀, 大野忠信, 野口裕久

    第6回計算工学講演会論文集     頁: 423-424   2001年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  159. Stability of microscopic buckling modes of honeycombs subject to in-plane biaxial compression

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    IUTAM'01 symposium, Material Instabilities and the Effect of Microstructure     頁: 29   2001年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  160. 更新ラグランジュ形式による有限変形の均質化法の定式化について

    大野信忠,奥村 大

    第49回理論応用力学講演会講演論文集     2000年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  161. 有限変形の均質化理論に基づくハニカムの面内座屈解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第13回計算力学講演会講演論文集     頁: 769-770   2000年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  162. A Homogenization Theory of Finite Deformation: Formulation and Application to Buckling Analysis of Honeycombs

    N. Ohno, D. Okumura and H. Noguchi

    Proceedings of ICES 2000     頁: 1092-1097   2000年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  163. 均質化理論に基づくセル状固体の対称分岐座屈条件

    大野信忠,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集     頁: 171-172   2000年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  164. 有限変形の均質化理論によるハニカムの座屈解析

    大野信忠,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会東海支部第49期総会講演会講演論文集     頁: 181-182   2000年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

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書籍等出版物 1

  1. Time-Swelling Superposition Principle for the Linear Viscoelastic Properties of Polyacrylamide Hydrogels

    Matsubara S., Takashima A., Nagashima S., Ida S., Tanaka H., Uchida M., Okumura D.

    Advanced Structured Materials  2023年 

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    We study the linear viscoelastic properties of polyacrylamide hydrogels over a wide range of swelling and deswelling states. The experimental data of dynamic moduli demonstrate that deswollen hydrogels exhibit the linear viscoelastic behaviors while swollen hydrogels behave as a purely elastic material. To capture the linear viscoelastic nature of deswollen hydrogels, we advocate the time-swelling superposition principle inspired by the swelling-dependent linear viscoelasticity model. In this principle, the Williams-Landel-Ferry type equation and the scaling law prescribe the horizontal and vertical shift factors as a function of the volume swelling ratio, making it possible to organize the dynamic moduli in the deswelling state. The resulting master curves elucidate that the dynamic moduli have a positive power-law correlation with the angular frequency. In addition, two shift factors reveal that deswelling enhances both frequency sensitivity and elastic property in dynamic moduli. The scaling exponents of the elastic moduli in the deswelling state are, in particular, larger than those in the swelling state, regardless of the contents of monomer and cross-linker. The generalized Maxwell model equipped with identified material parameters quantifies the linear viscoelastic behaviors that depend on frequency and water content.

    DOI: 10.1007/978-3-031-39070-8_12

    Scopus

MISC 9

  1. ソフトマテリアルの表面不安定

    奥村 大  

    材料71 巻 ( 6 ) 頁: 555   2022年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本材料学会  

    DOI: 10.2472/jsms.71.555

    CiNii Research

  2. ヘリンボン及びトリプルジャンクションパターンの発達に対する影響因子解析 査読有り

    奥村 大  

    計算数理工学論文集21 巻   頁: 51 - 56   2021年

  3. 微小スズ試験片の結晶粒中のひずみ計測と結晶塑性理論による解析

    池田 徹, 佐々木 拓海, 小金丸 正明, 柳瀬 篤志, 奥村 大, 苅谷 義治  

    年次大会2019 巻 ( 0 ) 頁: J01102   2019年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2019.J01102

    CiNii Research

  4. 数結晶粒よりなる微細すず試験片のひずみ測定と有限要素法を用いた結晶塑性解析

    佐々木 拓海, 奥村 大, 苅谷 義治, 小金丸 正明, 池田 徹  

    計算力学講演会講演論文集2018 巻 ( 0 ) 頁: 84 - 84   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    <p>Soldering is used for bonding a print circuit board (PCB) and a semiconductor chip. It is known that Sn, which is the base metal of Pb-free solder, shows remarkable crystal anisotropy. To clarify the effect of anisotropy of Sn on strain distribution is important for lifetime evaluation. The strain distribution in a micro specimen under a tensile test was measured by a digital image correlation method (DICM) with a microscope. The strain distribution was also analyzed by the crystal plasticity finite element analysis (CPFEA) considering the critical resolves shear stress (CRSS) of each slip system. The deformation of the crystal structure of β-Sn depends on the size, number and orientation of crystal grains. The CRSS was noticeably different for each slip system, and the yield stress varied with the orientations of crystal grains. Although the CPFEA without considering strain hardening was effective for predicting deformation within crystal grains, it is necessary to consider the strain hardening of crystals to predict the stress-strain curve of a micro-specimen.</p>

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2018.31.084

    CiNii Research

  5. 微細パターン構造のうねり座屈解析におけるFoppl-von Karman板理論の検証

    杉浦 順哉, 奥村 大, 田中 展  

    計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science22 巻   頁: 3p   2017年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算工学会  

  6. 高分子ゲルの材料モデリングと膨潤誘起不安定変形解析

    奥村 大  

    計算数理工学レビュー = JASCOME reviews : 日本計算数理工学会誌 / 日本計算数理工学会 編2017 巻 ( 1 ) 頁: 11 - 22   2017年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本計算数理工学会  

  7. 数結晶よりなる微細すず試験片のひずみ分布評価

    柳瀬 篤志, 池田 徹, 小金丸 正明, 苅谷 義治, 奥村 大  

    日本機械学会九州支部講演論文集2017 巻 ( 0 ) 頁: 713 - 713   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmekyushu.2017.70.713

  8. 結晶異方性を考慮した数結晶よりなるスズ試験片のひずみ計測と解析

    池田 徹, 柳瀬 篤志, 佐々木 拓海, 小金丸 正明, 奥村 大, 苅谷 義治  

    年次大会2017 巻 ( 0 ) 頁: J0330301   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmemecj.2017.J0330301

  9. 数結晶粒よりなる微細すず試験片のひずみ測定と有限要素法を用いた変形挙動解析

    佐々木 拓海, 柳瀬 篤志, 池田 徹, 小金丸 正明, 奥村 大, 苅谷 義治  

    計算力学講演会講演論文集2017 巻 ( 0 ) 頁: 103 - 103   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本機械学会  

    DOI: 10.1299/jsmecmd.2017.30.103

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講演・口頭発表等 90

  1. Effects of two scaling exponents on swelling-induced softening of elastomers under equibiaxial and planar extensions

    Okumura D.

    Key Engineering Materials 

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    開催年月日: 2017年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.725.427

    Scopus

  2. Thermo-mechanical cyclic plastic behavior of 304 stainless steel at large temperature ranges

    Ohno N.

    Key Engineering Materials 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.725.275

    Scopus

  3. Swelling-induced buckling analysis of gel films with a square lattice of holes subjected to uniaxial pretension 国際会議

    D. Okumura, A. Sasaki, N. Ohno

    7th Korea-Japan Workshop on Computational Mechanics, COSEIK-JSCES Joint Workshop 2015 KOREA 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:大韓民国  

  4. Effect of strain hardening on monotonic and cyclic loading behavior of plate-fin structures with two pore pressures 国際会議

    S. Banno, D. Okumura, N. Ohno

    12th Asia-Pacific Conference on Engineering Plasticity and Its Applications (AEPA2014) 

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    開催年月日: 2014年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kaohsiung, Tanwan   国名:台湾  

  5. ゲル膜の膨潤誘起パターン変態の有限要素解析

    奥村大

    日本ゴム協会 第19回ゴムの力学研究分科会 

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    開催年月日: 2014年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  6. Effects of prestrains on swelling induced buckling patterns of gel film with square lattice of holes 国際会議

    D. Okumura, T. Inagaki, N. Ohno

    17th U.S. National Congress of Theoretical and Applied Mechanics (USNCTAM2014) 

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    開催年月日: 2014年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:East Lansing, USA   国名:アメリカ合衆国  

  7. Finite element analysis of swelling induced buckling of gel film with holes in square array 国際会議

    D. Okumura, T. Kuwayama, N. Ohno

    5th Asia Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM2013) & 4th International Symposium on Computational Mechanics (ISCM2013) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2013年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:InterContinental, Singapore   国名:シンガポール共和国  

  8. Effects of geometrical imperfection on swelling induced buckling patterns of gel film with square lattice of holes 国際会議

    D. Okumura, T. Kuwayama, N. Ohno

    SES 50th Annual Technical Meeting and ASME-AMD Annual Summer Meeting 

     詳細を見る

    開催年月日: 2013年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Providence, USA   国名:アメリカ合衆国  

  9. 離散転位塑性法を用いた塑性寸法効果のミクロ/マクロ解析

    奥村 大

    NIMS-iSM特別セミナー 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:物質・材料研究機構(NIMS)千現地区   国名:日本国  

  10. Homogenization analysis of microstructural effects on compressive strength of elastic multilayered corrugated paperboard 国際会議

    Dai Okumura, Nobutada Ohno, Takayuki Onoda, Masataka Soga

    ICOME2012/JASCOME symposium 2012 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kyoto, Japan   国名:日本国  

  11. Homogenization Analysis of Compressive Strength of Elastic Multilayered Corrugated Paperboard 国際会議

    Dai Okumura, Takayuki Onoda, Masataka Soga, Nobutada Ohno

    International Computational Mechanics Symposium 2012(ICMS2012) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kobe, Japan   国名:日本国  

  12. Homogenization analysis of plastic size effects using discrete dislocation plasticity approach 国際会議

    Dai Okumura and Nobutada Ohno

    KSME-JSME Joint Symposium on Computational Mechanics & CAE 2012 

     詳細を見る

    開催年月日: 2012年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  13. ひずみこう配結晶塑性理論を用いた多結晶モデルの有限要素解析

    奥村 大,柴田智行,大野信忠

    M&M2007材料力学カンファレンス 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  14. 寸法依存性結晶塑性論~結晶粒径と降伏応力~

    奥村 大,大野信忠

    日本塑性加工学会 プロセッシング計算力学分科会 第14回セミナー日本鉄鋼協会数理モデリングフォーラム特別講演会「材料のマイクロ組織とモデリングおよび東京農工大桑原研究室見学」 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  15. Finite element analysis using strain gradient crystal plasticity theory based on self-energy of GNDs 国際会議

    9th US National Congress on Computational Mechanics (USNCCM9) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  16. ひずみこう配結晶塑性理論を用いた結晶粒モデルの有限要素解析

    奥村 大,柴田智行,住田浩一,大野信忠

    日本材料学会第56期学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  17. GN転位の自己エネルギーを考慮したひずみこう配理論と降伏応力の粒径依存性

    大野信忠,奥村 大,住田浩一

    第56回理論応用力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  18. ひずみこう配結晶塑性理論を用いた多結晶塑性解析における付加的境界条件の影響

    奥村 大,住田浩一,大野信忠

    第56回理論応用力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  19. 周期単位依存性を考慮した3次元周期材料の微視的分岐解析

    岡田篤志,奥村 大,大野信忠

    日本機械学会東海支部第56期総会・講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  20. ひずみこう配結晶塑性理論を用いた多結晶塑性の粒径依存性解析における粒界での高次境界条件の影響

    奥村 大,住田浩一,大野信忠

    日本機械学会東海支部第56期総会・講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  21. Higher-order stress and size effects due to self energy of geometrically necessary dislocations 国際会議

    Proceedings of ICES2007 

     詳細を見る

    開催年月日: 2007年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  22. GN転位の自己ひずみエネルギーを考慮したひずみこう配結晶塑性理論による有限要素法解析

    奥村 大,住田浩一,大野信忠

    第19回計算力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  23. Long wavelength buckling of cubic open-cell foams subjected to uniaxial compression 国際会議

    Asian Pacific Conference for Fracture and Strength '06 (APCFS'06) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  24. ケルビンセルフォームの微視的座屈に関する異方性の影響

    岡田篤志,大野信忠,奥村 大

    M&M2006材料力学カンファレンス 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年8月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  25. GN転移の自己ひずみエネルギーに基づくひずみこう配理論

    大野信忠,奥村 大

    M&M2006材料力学カンファレンス 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  26. 幾何学的に必要な転移の弾性ひずみエネルギーを考慮した非局所結晶塑性解析

    奥村 大,住田浩一,大野信忠

    M&M2006材料力学カンファレンス 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  27. GN転位の自己ひずみエネルギーを考慮した非局所結晶塑性解析

    奥村 大,住田浩一,大野信忠

    日本材料学会第55期学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  28. GN転位の自己ひずみエネルギーに基づくひずみこう配理論

    大野信忠,奥村 大

    日本材料学会第55期学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  29. 均質化法による3次元ケルビンセルフォームの微視的座屈解析

    奥村大,岡田篤志,大野信忠

    日本材料学会東海支部第1回学術講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  30. 均質化法に基づくケルビンフォームの微視的座屈解析

    岡田篤志,大野信忠,奥村大

    日本機械学会東海支部第55期総会・講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  31. 均質化法に基づく三次元セル構造体の微視的座屈解析

    岡田篤志,大野信忠,奥村大

    第55回理論応用力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2006年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  32. 面内圧縮負荷を受ける正方形弾塑性ハニカムの長波長座屈

    撰 幹士,奥村 大,大野信忠

    第18回計算力学講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  33. 非局所結晶塑性を考慮した均質化理論による多結晶金属の有限要素解析

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    2005年度日本機械学会年次大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  34. 正方形弾塑性ハニカムの微視的分岐座屈解析

    撰 幹士,奥村 大,大野信忠

    第49回日本学術会議材料研究連合会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  35. 非弾性挙動を示す周期材料のマルチスケール増分解析アルゴリズム

    浅田崇史,大野信忠,奥村大

    第49回日本学術会議材料研究連合講演会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  36. 均質化理論による周期セル状固体の微視的分岐と巨視的不安定の解析

    奥村 大,大野信忠

    日本計算数理工学会 第9回計算数理工学フォーラム 

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    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  37. 多結晶塑性解析における粒界の取扱いとその影響

    奥村 大,大野信忠

    日本機会学会 2005年度年次大会 ワークショップ「マルチスケール多結晶塑性モデリングの考え方」 

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    開催年月日: 2005年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  38. A homogenization theory of nonlocal crystal plasticity for grain boundary in polycrystalline metals 国際会議

    8th US National Congress on Computational Mechanics(USNCCM8) 

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    開催年月日: 2005年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  39. 多結晶モデルの非局所結晶塑性解析における結晶粒界の影響

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    計算工学講演会 

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    開催年月日: 2005年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  40. 多結晶金属のための非局所結晶塑性を考慮した均質化理論の構築

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    日本材料学会第54期学術講演会 

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    開催年月日: 2005年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  41. FCC多結晶モデルの非局所結晶塑性解析における結晶粒界の影響

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    M&M信州スプリングシンポジウム 

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    開催年月日: 2005年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  42. 均質化理論に基づく多結晶材料の非局所結晶塑性解析

    奥村 大,東 洋一,大野信忠

    第54回理論応用力学講演会 

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    開催年月日: 2005年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  43. 陰的均質化理論の定式化および多結晶塑性解析への適用

    浅田崇史,大野信忠,奥村 大

    第54回理論応用力学講演会 

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    開催年月日: 2005年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  44. Influence of grain boundary condition on grain size dependence in polycrystal plasticity 国際会議

    Proceedings of ICES2005 

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    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  45. Incremental homogenization theory for inelastic periodic solids 国際会議

    11th International Symposium on Plasticity and Its Current Applications 

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    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  46. Long-wave buckling of square honeycombs subjected to in-plane biaxial compression 国際会議

    International Workshop on Development and Advancement of Computational Mechanics in Celebrating Professor Satya N. Atluri's 60th Birthday 

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    開催年月日: 2005年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  47. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性の有限要素解析

    奥村 大,大野信忠,東 洋一

    第17回計算力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2004年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  48. 非弾性周期構造材料に対するマルチスケール増分解析アルゴリズム

    浅田崇史,大野信忠,奥村 大

    第17回計算力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2004年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  49. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性の有限要素解析手法の構築

    奥村 大,大野信忠,東 洋一

    第48回日本学術会議材料研究連合講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2004年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  50. 非局所結晶塑性を考慮した均質化理論の構築と有限要素解析

    奥村大,大野信忠

    日本材料学会塑性工学部門委員会塑性力学分科会 

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    開催年月日: 2004年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  51. 多結晶モデルの有限要素解析における境界条件の影響

    奥村 大,大野信忠,中根和彦,川上 崇,高橋浩之

    M&M2004材料力学カンファレンス講演論文集 

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    開催年月日: 2004年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  52. 均質化理論に基づく正方形ハニカムの微視的座屈解析

    奥村 大,大野信忠,新川岳史

    日本材料学会第53期学術講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2004年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  53. FCC多結晶モデルの有限要素解析における境界条件の影響

    奥村 大,大野信忠,中根和彦,川上 崇,高橋浩之

    第9回計算工学講演論文集 

     詳細を見る

    開催年月日: 2004年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  54. 多結晶モデルの有限要素解析における境界条件の影響

    大野信忠,奥村 大,中根和彦,川上 崇,高橋浩之

    日本材料学会第53期学術講演会講演論文集 

     詳細を見る

    開催年月日: 2004年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  55. 均質化理論に基づく正方形ハニカムの微視的分岐と巨視的不安定の解析

    新川岳史,奥村 大,大野信忠

    東海支部第53期総会講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2004年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  56. Elastoplastic microscopic buckling of periodic cellular solids

    International Conference on Heterogeneous Material Mechanics 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  57. Long-wave buckling of square honeycombs subject to in-plane compression

    International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM) 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  58. Multiscale instability analysis of corrugated fiberboard

    2nd International Conference on Multiscale, Materials Modeling (MMM-II) 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  59. Three-Dimensional Microscopic Analysis of Inter-Laminar Area in Cross-Ply Laminate Using a Homogenization Theory

    Proc. the 2004 Int. Symp. on Micro-Nano Mechatronics and Human Science & The Fourth Symp. "Micro-Nano Mechatronics for an Information-Based Society" The 21st Century COE Program 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  60. Multiscale buckling analyses of corrugated fiberboard

    International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM04) 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  61. Elastoplastic microscopic bifurcation and post-bifurcation behavior of periodic cellular solids

    International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM04) 

     詳細を見る

    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  62. Microscopic Bifurcation and Post-Bifurcation Behavior of Periodic Cellular Solids

    Proceedings of ICES2004 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  63. Microscopic Bifurcation Analysis for Long-Wave In-Plane Buckling of Elastic Square Honeycombs

    Proceedings of ICES2004 

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    開催年月日: 2004年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  64. 均質化理論によるセル状周期材料の微視的分岐解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第52回理論応用力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  65. Elastoplastic microscopic bifurcastion in periodic cellular solids

    Proceedings of PLASTICITY '03 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  66. 均質化理論に基づくハニカムの微視的座屈と巨視的局所化の解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    東海支部三重地区講演会 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  67. 均質化理論による弾塑性ハニカムの微視的座屈と巨視的局所化の解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    日本材料学会第52期学術講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  68. Microscopic Buckling and Macroscopic Instability of Periodic Cellular Solids

    International Conference on ATEM 2003, Proceedings of ATEM '03 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  69. Microscopic buckling and macroscopic instability of periodic cellular solids

    9th International Conference on the Mechanical Behaviour of Materials (ICM9) 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  70. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性の解析

    奥村 大,大野信忠

    第53回理論応用力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  71. 均質化理論に基づくハニカムの微視的分岐と巨視的不安定の解析

    新川岳史,奥村 大,大野信忠

    第16回計算力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  72. 均質化理論に基づく非局所結晶塑性解析

    奥村 大,大野信忠

    第16回計算力学講演会講演論文集 

     詳細を見る

    開催年月日: 2003年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  73. Microscopic Inter-Laminar Analysis of CFRP Cross-Ply Laminates Using a Homogenization Theory

    Proceedings of IMMM2003 

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    開催年月日: 2003年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  74. A homogenization framework for analysis of microscopic buckling of cellular solids

    Proceedings of PLASTICITY '02 

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    開催年月日: 2002年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  75. 均質化理論に基づく正六角形弾塑性ハニカムの面内座屈解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第15回計算力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2002年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  76. 均質化理論に基づく周期材料の微視的分岐条件

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第7回計算工学講演会講演論文集 

     詳細を見る

    開催年月日: 2002年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  77. 均質化理論による弾塑性ハニカムの面内座屈解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    東海支部第51期総会講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2002年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  78. 有限変形の均質化理論に基づくハニカムの面内座屈後解析

    奥村 大,小濱由紀,大野信忠,野口裕久

    東海支部第50期総会講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  79. 均質化理論によるハニカムの面内座屈後解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第14回計算力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  80. Microscopic Bifurcation Analysis of Cellular Solids: Theory and Computation

    Proceedings of ICES '01 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  81. 周期材料の自由表面および巨視的界面近傍における微視的解析

    大野信忠,石川琢也,松田哲也,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  82. Analysis of Microscopically Symmetric Bifurcation of Cellular Solids Based on a Homogenization Theory

    INTERNATIONAL SYMPOSIA ON MATERIALS SCIENCE FOR THE 21ST CENTURY (ISMS-21) 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  83. Microscopic symmetric bifurcation condition of cellular solids based on a homogenization theory of finite deformation

    Proceedings of IMMM2001 

     詳細を見る

    開催年月日: 2001年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  84. 均質化理論によるハニカムの内面座屈後解析

    奥村 大, 小濱由紀, 大野忠信, 野口裕久

    第6回計算工学講演会論文集 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  85. Stability of microscopic buckling modes of honeycombs subject to in-plane biaxial compression

    IUTAM'01 symposium, Material Instabilities and the Effect of Microstructure 

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    開催年月日: 2001年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  86. 更新ラグランジュ形式による有限変形の均質化法の定式化について

    大野信忠,奥村 大

    第49回理論応用力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2000年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  87. A Homogenization Theory of Finite Deformation: Formulation and Application to Buckling Analysis of Honeycombs

    Proceedings of ICES 2000 

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    開催年月日: 2000年

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  88. 均質化理論に基づくセル状固体の対称分岐座屈条件

    大野信忠,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2000年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  89. 有限変形の均質化理論によるハニカムの座屈解析

    大野信忠,奥村 大,野口裕久

    日本機械学会東海支部第49期総会講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2000年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  90. 有限変形の均質化理論に基づくハニカムの面内座屈解析

    奥村 大,大野信忠,野口裕久

    第13回計算力学講演会講演論文集 

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    開催年月日: 2000年

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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その他研究活動 4

  1. Research Gate: https://www.researchgate.net/profile/Dai-Okumura

  2. Publons: https://publons.com/researcher/4421200/dai-okumura/

  3. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4020-8258

  4. Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=uY5i9UkAAAAJ&hl=en

共同研究・競争的資金等の研究課題 1

  1. 鉄鋼材料の高精度弾塑性解析技術開発

    2008年4月 - 2009年3月

    企業からの受託研究 

科研費 13

  1. 摂動解析の動的非線形化による凸凹パターン変態の全貌解明

    研究課題/研究課題番号:22K18284  2022年6月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(開拓)

    奥村 大, 永島 壮, 松原 成志朗

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:25740000円 ( 直接経費:19800000円 、 間接経費:5940000円 )

    以下のように研究項目①~④を設定し研究目的を遂行する.
    研究項目① 摂動解析の動的非線形化による孤立クリースの基礎的解析
    研究項目② クリース解析におけるメッシュ依存性の制御方法の解析基盤構築
    研究項目③ プレパターンを用いた3次元凸凹パターン変態の評価・観察手法構築
    研究項目④ 凸凹パターン変態の全貌解明と検証実験

  2. 水滴接触を起点とするリンクル・フォールド共存現象の制御機構解明

    研究課題/研究課題番号:22H01360  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    永島 壮, 松原 成志朗, 奥村 大

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    担当区分:研究分担者 

    硬質薄膜と軟質基板から成る膜・基板構造体の表面不安定は,微細凹凸パターンの自律形成を誘発するため,機能人工物の創成や生物の形態形成機構解明に繋がるとして注目される。本研究は,応募者が世界に先駆けて報告した構造体表面に接触した水滴が駆動する波状パターン「リンクル」と折畳パターン「フォールド」の共存現象(Nagashima et al., PNAS, 2017; Nagashima and Nakatani, Langmuir, 2021)に着目し,顕微鏡その場観察実験・有限要素解析・理論構築の融合研究により発生機構と制御原理を解明することを目的とする。

  3. ゲル材料モデリングの高度化と成長誘起形態形成の分岐座屈解析フロンティア

    研究課題/研究課題番号:19H00739  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    奥村 大, 内田 真, 田中 展, 伊田 翔平

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:46670000円 ( 直接経費:35900000円 、 間接経費:10770000円 )

    現在,分岐座屈解析をフロンティアと考える理由は,分岐座屈の発生がモノづくりの設計段階における単なる回避事項ではなく,生物の進化や成長の歴史に極めて重要な役割を果たしているという検証実験に基づいている.生体軟組織のような柔らかい材料に生じる分岐座屈は,成長に伴いプログラムされたかのように連続して発生し,形態の複雑化による組織の高度化と結びついている.進化の歴史に刻み込まれた固体力学的寄与の大きさや機構を明らかにすることは,将来的に生物模倣した能動的システム開発を進める上でも基礎的で重要な研究未開拓領域を提供している.本研究では,理論と実験,解析を組み合わせ,この未開拓分野の研究基盤構築を目指す.
    本研究では,ゲル材料モデルの高度化と成長誘起形態形成の分岐座屈解析フロンティアの研究に取り組んでおり,本年度の研究業績は以下のようにまとめられる.まず,軟質基盤上の硬質ゲル膜に生じるパターン変態の非線形有限要素解析を行い,昨年度(Miyoshi et al., 2021)に続いて,固体力学の分野で最も権威のある国際雑誌に論文が掲載された(Kikuchi et al., Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2022).この研究では,ヘリンボンパターンに発達する第二分岐経路は複数あり,第二分岐点は幾何学的対称性に由来して多重性を有する結果として,ヘリンボンパターンには兄弟パターンが存在し,エネルギー的にもそん色はなく,多様なパターンが発現し得るという合理的な解釈を獲得した.逐次的な座屈固有値解析と座屈モードを用いた初期不整法によって分岐点と分岐経路の解析が行われており,従来とは異なる考え方での解析や考察の必要性を示し,方法論としての斬新さを含んでいる.スピンオフ的な論文も国内雑誌に掲載された(田中ら,計算数理工学論文集,2021).さらに,昨年度に掲載可となった論文(Kawai et al., Soft Matter, 2021)を発展させ,アクリルアミドハイドロゲルの過渡膨潤状態に着目して論文を投稿準備中である.また,表面不安定からの形態形成にはクリースと呼ばれる自己接触を伴う特徴的な変形モードが重要であることが認識されるようになり,基礎的な解析成果を国内雑誌に投稿し,論文掲載(星ら,日本機械学会論文集,2021)され,よりインパクトのある内容を国際雑誌に投稿中(Hoshi et al., submitted)である.講演会発表も含めて,本研究がターゲットとする問題の研究及び講演発表は順調に進められている.
    研究業績の概要に記載したように,研究課題はおおむね順調に進んでいる.例えば,論文掲載されている二層構造体のパターン変態に関する計算力学的研究は,逐次的な座屈固有値解析という申請者らの独自性のある解析手法を用いて,機構の解明が進んでおり,分岐経路を追跡するための初期不整法についても当初想定していなかった独自の知見が得られている.また,二層ゲル膜の作成過程において,ゲル化時に生じるパターン変態について,制御可能なレベルに到達しつつあり,基礎的な研究を終えて,論文化を進めており,応用研究にも着手しつつある.タングル化と呼んでいるパターン発展形態について,有限要素解析のためのモデル化は順調進展しており,二次元的な実験的観察と組み合わせてインパクトのある成果の獲得を期待している.以上のことから,本研究プロジェクトは理論・計算・実験のそれぞれの側面から着実に進展しており,順調に進んでいると考えられる.
    今後の推進方策として,4年目の最終年度は実験サイドとしては,これまでに進めている二層ゲル膜のパターン変態の観察と評価について,論文化を進め,応用研究に発展させることを考えている.理論サイドとして,高度化されたゲル材料モデルの有限要素解析ソフトへの実装は完了しており,クリース変形も考慮する形で二層構造体の表面に生じる変形形態を定量的にも明らかにすることを計画している.クリース変形については,独自の解析手法を開発中であり,開発済みのものもあるため,クリース変形の理解を深化させる結果を得るとともに論文化を進めている.これらを総合して推進することによって,ゲル材料モデルの高度化と成長誘起形態形成の分岐座屈解析フロンティアにおける研究基盤の構築に貢献したい.

  4. 軟質基盤上の硬質膜に生じる凸凹パターン変態の探索的分岐不安定解析

    研究課題/研究課題番号:17K18826  2017年6月 - 2019年3月

    挑戦的研究(萌芽)

    奥村 大

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    本研究では,軟質基盤上の硬質ゲル膜に生じるパターン変態の再現と機構解明を目的として,探索的分岐不安定解析のための指導原理構築と効率的な解析手順考案を行った.このため,探索的分岐不安定解析の解析手順を構築し,その手法を真性圧縮応力を有する2層構造のエッチング誘起うねり変形の座屈・座屈後解析に適用した.構築された手法は,凸凹パターン変態の解析にも適用され,その効果が検証された.チェッカーボード問題は膨潤効果に依存するだけでなく第1分岐座屈後の再分岐にも依存して解決され得ることがわかった.
    これまで凸凹パターン変態の解析は,板の大変形理論を用いて解析的に行われることが多かった.このため近似をいくつか含んでおり,実験と対応しない点における影響因子の特定に困難があった.これに対して,本研究では,有限要素法を用いた解析を実施しており,探索的分岐不安定解析によって分岐点の同定も行っているため高精度な解析が可能となった.これまでと異なる影響因子が特定されるなど新しい知見を得るための方法が整備されるようになり,今後,より大規模な解析を進めることによって全容が解明される期待があり,挑戦的研究(萌芽)の研究成果として役割を果たしたと考えられる.

  5. 軟質基盤上の硬質膜に生じる凸凹パターン変態の探索的分岐不安定解析

    2017年4月 - 2019年3月

    科学研究費補助金  研究成果公開促進費 (研究成果公開発表)

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

  6. ゲル材料に生じる膨潤誘起不安定変形のメカニズム解明と予測による解析基盤構築

    研究課題/研究課題番号:16H04234  2016年4月 - 2019年3月

    奥村 大

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:17810000円 ( 直接経費:13700000円 、 間接経費:4110000円 )

    本研究では,ゲル材料に生じる膨潤誘起不安定変形のメカニズム解明と予測のため,理論構築,解析手法開発,検証実験を実施した.はじめに,奥村らの提案している2つのスケーリング指数を用いた拡張Flory-Rehnerモデルの特徴を単軸及び二軸変形,さらには溶媒の物質移動に着目して解析した.また,膨潤誘起不安定を有限要素解析する場合の実装方法や計算力学的な技術開発を進めた.さらに,実験によって,拡張モデルの有用性を検証した.デジタル画像相関法を用いた高精度なひずみ計測についても達成した.
    ゲル材料は,ソフトマテリアルであり,水分を多く含み非常に柔らかい材料である.金属のようなハードマテリアルの変形や破壊に関する研究はこれまでにも進められているが,ゲル材料の研究は立ち遅れており,工学的な利用は今後益々増加すると見込まれるため,破損のきっかけになり得る特異な不安定変形に着目し,研究を進めることは,将来のソフトマテリアルの使いこなしを発展させるうえで非常に重要な研究成果に結びつくと期待される.

  7. ポーラスゲル膜に生じる膨潤誘起パターン変態の発生発達分化の機構解明と設計基盤構築

    2015年4月 - 2017年3月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究代表者 

  8. ポーラスゲル膜に生じる膨潤誘起パターン変態の発生発達分化の機構解明と設計基盤構築

    研究課題/研究課題番号:15K13829  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会 科研費  挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    奥村 大

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    本研究では,ポーラスゲル膜に生じる膨潤誘起パターン変態の発生発達分化の機構解明と設計基盤構築を行った.解析は有限要素解析ソフトにゲル材料のための不均質場理論を実装することで実行される.疑似負荷パラメータを導入することによって,座屈固有値解析が可能になる.疑似負荷の影響は基準状態をパラメータ化することによって,その妥当性を確認できる.結果として,ダイアモンドプレートパターンが多くの場合に優先的であり,ピッチ直径比に依存して,第二分岐が生じることでS字パターンに分化することがわかった.また,ピッチ直径比に依存して,ダイアモンドプレートパターンに変態しない場合もあることがわかった.

  9. ゲル材料の膨潤分岐座屈解析のための理論構築と検証及び応用

    2012年4月 - 2015年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者 

  10. 転位の長距離力を直接導入したマイクロ・ナノ塑性理論の構築と検証

    2010年4月

    科学研究費補助金  若手研究(B),課題番号:22760074

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    担当区分:研究代表者 

  11. 転位の離散的特性を考慮した非局所結晶塑性理論の構築とマルチスケール解析による検証

    2008年4月 - 2010年3月

    科学研究費補助金  若手研究(B),課題番号:20760069

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    担当区分:研究代表者 

  12. 非局所結晶塑性理論に基づく多結晶塑性の大規模マルチスケール解析

    2006年4月 - 2008年3月

    科学研究費補助金  若手研究(B),課題番号:18760080

    奥村 大

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    担当区分:研究代表者 

  13. 非局所結晶塑性を考慮した均質化理論に基づく大規模マルチスケール解析

    2004年4月 - 2006年3月

    科学研究費補助金  若手研究(B),課題番号:16760064

    奥村 大

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    担当区分:研究代表者 

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担当経験のある科目 (本学) 10

  1. 材料科学第1

    2020

  2. 材料力学第2及び演習

    2020

  3. 固体力学特論

    2020

  4. 材料科学第1

    2018

  5. 固体力学特論

    2018

  6. 基礎セミナーA

    2018

  7. 材料力学第2および演習

    2018

  8. 応用力学大意

    2011

  9. 計算機ソフトウェア第1

    2011

  10. 材料科学第1

    2010

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担当経験のある科目 (本学以外) 2

  1. ハイタレント研修専門技術「計算力学(構造解析)」演習

    2009年4月 - 2010年3月 デンソー技研センター)

  2. ハイタレント研修専門技術「計算力学(構造解析)」演習

    2007年4月 - 2008年3月 デンソー技研センター)