Yoshiko Nagumo 研究室

Yoshiko Nagumo研究室は、複合材料や構造部材の力学特性と損傷挙動を解明することを目指しています。研究の対象は、航空宇宙産業で広く用いられている炭素繊維強化プラスチックなどの繊維強化複合材料や、3次元プリンタで製造される樹脂部材であり、これらの材料がどのような条件下でひび割れや破壊に至るのかを理解することが中心課題です。 研究手法としては、複数のアプローチを組み合わせています。実験的には、衝撃試験や圧縮試験などの機械的加力試験を通じて材料の破壊挙動を直接観察し、材料の変形や損傷の進展を測定しています。並行して、有限要素法による数値解析モデルを構築し、熱と構造の連成問題として製造プロセスや荷重条件を再現しています。これらの実験データと数値解析結果を比較検証することで、モデルの予測精度を高めています。 主な研究成果として、繊維方向に垂直な荷重下での複合材料内部のひび割れ進展メカニズムを明らかにし、これを数学的に記述するモデルを構築しています。また、構造部材が衝撃を受けた後の残存強度を予測する手法や、竜巻のような外部環境条件下での構造安全性を評価する方法なども開発しており、設計・製造の最適化に貢献する実用的な知見を生み出しています。