ものづくり研究所

　繊維強化複合材料がその能力を最大限発揮できるような微視構造制御を目指し、詳細なその場観察結果に基づいて、破壊のメゾ事象とマクロ特性の相関を精度良く記述できるメゾメカニクスシミュレーションの提案に取り組んできた。最近では、超高速現象である一方向繊維強化複合材料の引張破壊時に生じるメゾスケール破壊過程のその場観察法の開発と観察結果に基づいた解析に取り組んでいる。また、「き裂進展挙動のFEMシミュレーションを組み込んだCFRPの損傷許容性設計システムの構築とプログラム化」を目指して、CFRP積層板の衝撃損傷進展メカニズムの解析的検討に取り組んでいる。さらに、従来の航空機分野における高度な複合材料技術の他分野への応用を実現するために、複合材料の持つ機能と微視構造の相関についても着目し、高性能（高強度・高剛性・高損傷許容性）かつ高機能（地球環境に優しい・自己修復性）な新規複合材料の創製や次世代の骨再生医療技術のための生分解性複合材料におけるメゾスケール構造と破壊挙動・加水分解挙動の相関の解明にアプローチしている。

• 研究分野

複合材料・材料力学・機械材料・破壊力学・バイオマテリアル・バイオメカニクス

• 所属学会

日本機械学会，生物物理学会，日本金属学会，日本材料学会，日本複合材料学会，炭素材料学会，日本工学教育協会，The European Society for Composite Materials，日本骨代謝学会

• 現在の研究課題

・  先進複合材料における界面メゾメカニクス

・  CFRP積層板の衝撃損傷進展メカニズムの解析的検討

・  一方向繊維強化複合材料の破壊過程の高速その場観察

・  高性能・高機能グリーンコンポジットの創製

・  骨再生医療用生分解性複合材料の破壊特性に及ぼす加水分解の影響に関する研究

・  骨細胞ネットワークに学ぶ自己修復機能を有する究極の複合材料の創製

• 採択研究プロジェクト

・  文部科学省・科学研究費補助金基盤研究若手研究（ B ）「骨細胞の力学刺激感知・情報伝達メカニズムにおけるアクチン細胞骨格メカニクス」平成 19 〜 20 年度（代表）

・  文部科学省・科学研究費補助金基盤研究若手研究（ B ）「In vitro変形・損傷場におかれた骨細胞ネットワークの情報伝達メカニズム」平成17〜18年度（代表）

・  文部科学省・科学研究費補助金基盤研究若手研究（ B ）「メゾメカニクスシミュレーションによる繊維強化複合材料の最適界面設計法の開発」平成15〜16年度（代表）

• 主な研究業績

・ Tanaka M, Kawaguchi T, Hojo M, Ochiai S, Nakanishi Y, In-Situ Observation of Interfacial Debonding Process Induced by Matrix Crack Propagation in Two-Dimensional Unidirectional Model Composites, Composite Interfaces, 15 (2008) 75-94.

・ Tanaka M, Hojo M, Hobbiebrunken T, Ochiai S, Hirosawa Y, Fujita K, Sawada Y, Influence of Non-uniform Fiber Arrangement on Tensile Fracture Behavior of Unidirectional Fiber/epoxy Model Composites, Composite Interfaces, 12 (2005) 365?378.

・ Tanaka M, Ochiai S, Hojo M, Ishikawa T, Kajii S, Matsunaga K, Yamamura T, Observation and Analysis of Fracture Process of Fiber, Matrix and Interface in UD Si-Ti-C-O Fiber-Bonded Composite, International Journal of Materials and Product Technology, 16 (2001) 223?231.

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