1節 FT-IRと機械学習を活用した劣化プラスチックの識別、成分分布の可視化
1,赤外(IR)分光法の概要
2.FT-IRの代表的な測定手法と各種アプリケーション
2.1 代表的な測定手法
2.2 マイクロプラスチックの分析
2.3 生分解性プラスチックの劣化分析
2.4 微小異物の分析
3.機械学習を併用した分析事例
3.1 機械学習によるスペクトルの分類
3.2 機械学習による劣化プラスチックの識別
3.3 多変量解析を用いたマイクロプラスチックのイメージング
2節 均質化法有限要素シミュレーションによる結晶性高分子材料の変形解析
1.結晶性高分子材料の階層構造と変形機構
2,結晶性高分子材料の微視構造の変形構成式
2.1 結晶相の変形構成式
2.2 非晶相の変形構成式
3.積層複合体に対する変形構成式
4.巨視構造に対する変形構成式
5.数値シミュレーション例
3節 時間-温度換算則を用いたプラスチックのクリープ変形、クリープ破断強度の長期予測法
1.時間−温度換算則
1.1 弾性・粘性・粘弾性
1.2 クリ−プ変形と応力緩和
1.3 時間−温度換算則の成立
2.クリ−プ破断強度の予測法
2.1 クリ−プ変形試験
2.2 時間−温度換算則の確認
2.3 クリ−プ破断強度と予測法
4節 温度時間換算則を利用した高分子材料の疲労寿命予測
1.マイナー則と修正マイナー則
2.マスターカーブの計算手順
3.適用事例
3.1 Tgより低温側のナイロン6/GF45%の解析
3.2 Tgより高温側のナイロン6/GF45%の解析結果
3.3 ポリブチレンテレフタレート/GF30%の解析結果
3.4 ポリアセタール/GF25%の解析結果
5節 ケミルミネッセンス法による樹脂材料の寿命推定
1.寿命推定方法
1.1 劣化評価と寿命評価の関係
1.2 アレニウス法による寿命推定
1.3 化学発光法による寿命推定
2.劣化評価
2.1 自動酸化機構と酸化防止剤の役割
2.2 化学発光による劣化評価
3.各種評価との関係性
3.1 ケミルミネッセンスアナライザーでの酸化誘導時間測定
3.2 ケミルミネッセンス法によるOIT変化
3.3 長期熱老化試験品での各種評価
4.ケミルミネッセンス法による寿命評価法の検討
4.1 熱劣化試験の伸び終止点予測
4.2 アレニウス法による寿命評価
5.考察
5.1 熱老化による変化
5.2 伸び終止手予測の妥当性
5.3 アレニウス法での寿命推定
6節 MSE試験による「材料強度地図」の作成と耐久性予測、寿命保証への活用
1.MSE試験の原理と出力データの可視化・数値化
1.1 試験の原理
1.2 データの可視化・数値化
2.表面改質と劣化度合いの探索
2.1 樹脂の表面改質事例
2.2 多層評価と劣化変化の同定
2.3 ポリカーボネート(PC)樹脂の環境劣化と寿命評価
3.耐久性を強度2面性から判断する
3.1 試験条件の違いと材料強度2面性
7節 機械学習を用いた織物の欠陥検出
1.教師あり学習
1.1 分類問題としての予測
1.2 欠陥の位置や領域を予測する場合
2.教師なし学習
2.1 オートエンコーダによる特徴量の比較
2.2 再構築画像との差分による欠陥領域抽出
8節 繊維強化樹脂の劣化構造の分子スケール解析
1.TG-PCA-KMD測定の概要
1.1 サンプル調製
1.2 TG-TOFMS
1.3 PCA
1.4 KMD解析
1.5 TG-PCA-KMD
2.劣化処理によるGF/PPの熱分解挙動変化の確認
3.PCAを用いた劣化成分に由来する生成物の抽出
4.KMD解析による各主成分の包括的解釈
5.PCAフィッティングを用いた未酸化PPと酸化PPの重量割合の算出
9節 機械学習を用いたCFRPの破壊過程におけるAE波形評価
1.供試材料及び試験方法
1.1 供試材料
1.2 試験方法
1.3 AE波形解析手法
1.4 AE波形のクラスタリング方法
2.結果及び考察
2.1 クロスプライ積層CFRPの静的引張試験結果
2.2 AEセンサの周波数特性の影響の考慮について
2.3 クラスタリングについて
10節 均質化法に基づくCFRPのマクロ線膨張係数およびミクロ熱残留応力の解析
1.熱変形を考慮した均質化法
2.解析対象およびユニットセルモデリング
3.CFRP のマクロ弾性特性およびマクロ線膨張係数の同定
4.CFRP のミクロ熱残留応力解析
11節 マルチスケール解析と機械学習を用いたCFRTPの界面接着強度の予測
1.UD-CFRTPの界面接着強度の評価方法
1.1 実物材料試験による評価方法
1.2 数値計算と機械学習を組み合わせた評価方法
2.UD-CFRTPの材料構成則と界面剥離モデルの選定
2.1 母材樹脂の材料構成則
2.2 熱可塑性樹脂の材料パラメータの同定
2.3 接触要素によるUD-CFRTPの界面剥離挙動
3.界面接着強度の予測手法で採用したニューラルネットワークの概要
4.分離型マルチスチール解析による学習データの生成
4.1 数値材料試験の解析条件と学習データの生成
4.2 数値材料試験で生成した学習データの相関
5.ニューラルネットワークによるUD-CFRTPの界面強度と母材樹脂強度の予測
5.1 ニューラルネットワークの学習と認識精度
5.2 界面接着強度および母材樹脂強度の予測結果
12節 Interfacial Normal Stressを基にしたCFRTP試験片の疲労寿命予測
1.緒言
2.Off-axis荷重におけるCFRTPの疲労試験
2.1 疲労試験方法
2.2 疲労試験結果
3.塑性ひずみエネルギーによるCFRTPの疲労寿命予測
3.1 塑性ひずみエネルギーの同定方法
3.2 CFRTP試験片のツースケール解析
3.3 CFRTPの疲労寿命予測結果
13節 FEM解析によるゴム材料の疲労寿命予測
1.疲労寿命予測ソフトウェア
2.ゴム材料の疲労寿命予測
2.1 エネルギー解放率
2.2 疲労寿命回数
2.3 き裂進展速度
3.解析事例
3.1 マウントゴムの引張・圧縮繰り返し負荷
3.2 ゴムブッシュの実稼働での疲労寿命予測
14節 FEMによるタイヤ・ゴムの発熱・摩耗・摩擦のシミュレーション
1.タイヤの構造とFEMのためのモデル化
2.ゴムの材料定義:超弾性
3.ゴムの材料定義:粘弾性特性
4.タイヤの発熱・転がり抵抗のシミュレーション
5.タイヤの摩耗特性
6.コンパウンドのミクロシミュレーション
7.摩擦係数の算出
15節 機械学習による高分子絶縁材料のボイド放電劣化推定
1.エポキシ樹脂内のボイド放電から全路破壊に至る絶縁劣化プロセス
2.SVMを用いたボイド放電の劣化推定
3.LSTMによる絶縁材料表面抵抗の評価
16節 CVケーブルの水トリー劣化状態のシミュレーション
1.CVケーブルにおける水トリー劣化の進行と絶縁性能への影響
1.1 水トリーの分類と特徴
1.2 水トリー劣化の診断手法
2.水トリーのモデル化手法
2.1 水トリーのモデル化における課題
2.2 水トリーおよびXLPEの物性値の取り扱い
2.3 回路モデルによる解析例
2.4 電界モデルによる解析例
3.電界モデルによる水トリー劣化のシミュレーション −6kV級CVケーブル−
3.1 電界モデルの設定
3.2 電界モデルによるシミュレーション
4.電界モデルによる水トリー劣化のシミュレーション −60kV級CVケーブル−
4.1 電界モデルの設定
4.2 絶縁破壊電圧の解析
4.3 交流損失電流の解析
5.水トリー劣化の進行を想定したシミュレーション
5.1 CVケーブルの運用寿命推定
5.2 水トリー劣化の進行と劣化指標の相関性
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