教員・研究室紹介

機械システム工学科

教授

真田和昭KAZUAKI Sanada

研究分野
複合材料工学、破壊力学、計算力学
キーワード
材料試験、有限要素解析、高分子系複合材料、マイクロカプセル、高熱伝導性フィラー、バイオマス、自己修復、熱伝導率、力学特性
真田和昭教授

研究内容

高分子系複合材料を対象に、実験と微視構造に注目したコンピュータシミュレーションを行い、力学特性・熱伝導特性等を評価して、性能向上のための材料設計・開発指針を得ることを目的として研究を進めています。複合材料の高性能化により、安全な社会の構築と環境負荷の低減に寄与できるものと考えています。

自己修復性を付与した高分子系複合材料の研究

接着剤を閉じ込めたマイクロカプセルを用いることで、高分子系複合材料自体に損傷を検知・修復する機能(自己修復機能)を付与しています。

高い熱伝導率を持つ高分子系複合材料の研究

様々な充填材を組み合わせることで、効率よく熱を伝える高分子系複合材料を見出すとともに、複合材料に適した熱伝導率測定方法の確立を目指しています。

バイオマス繊維を用いた高分子系複合材料の研究

セルロースナノファイバー、人工タンパク質ファイバー等のバイオマス繊維を用いて、優れた力学特性や機能性を持つ高分子系複合材料の開発を行っています。

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主な研究業績

  • Sanada, I. Yasuda and Y. Shindo, Transverse tensile strength of unidirectional fibre-reinforced polymers and self-healing of interfacial debonding, Plastics, Rubber and Composites: Macromolecular Engineering, Vol.35, No.2, (2006), pp.67-72.
  • Sanada and Y. Shindo, Characterization and modeling of fracture and damage behavior of notched woven fabric GFRP laminates under three-point bending at cryogenic temperatures, Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol.26, No.14, (2007), pp.1429-1440.
  • Sanada, N. Itaya and Y. Shindo, Self-healing of interfacial debonding in fiber-reinforced polymers and effect of microstructure on strength recovery, The Open Mechanical Engineering Journal, Vol.2, (2008), pp.97-103.
  • Sanada, Y. Takada, S. Yamamoto and Y. Shindo, Analytical and experimental characterization of stiffness and damping in carbon nanocoil reinforced polymer composites, JSME Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, Vol. 2, No. 12, (2008), pp.1517-1527 (Special Issue Outstanding Researches by Promising Young Researchers in Mechanics and Materials DivisionIII (from outstanding papers in 2008 M&M young researchers' international symposium) ).
  • Sanada, Y. Tada and Y. Shindo, Thermal conductivity of polymer composites with close-packed structure of nano and micro fillers, Composites Part A, Vol.40, (2009), pp.724-730.
  • Sanada, H. Sanga and Y. Shindo, Cryogenic tensile and fracture properties of carbon nanofiber/poly-dicyclopentadiene composites fabricated by ultrasonic method, Journal of Composite Materials, Vol.46, (2012), pp.1431-1438.
  • Sanada, H. Sanga and Y. Shindo, Effect of ultrasonication on the cryogenic tensile properties of carbon nanocoil/poly-dicyclopentadiene composites, Composites Part A, Vol.43, (2012), pp.1895-1900.
  • Sanada, Y. Mizuno and Y. Shindo, Damage progression and notched strength recovery of fiber reinforced polymers encompassing self-healing of interfacial debonding, Journal of Composite Materials, Vol.49, No.14, (2015), pp.1765-1776.
  • Ahmed, K. Sanada, M. Fanni and A. Abd El-Moneim, A practical methodology for modeling and verification of self-healing microcapsules-based composites elasticity, Composite Structures, Vol.184, (2018), pp.1092-1098.
  • Ahmed, K. Sanada, M. Fanni and A. Abd El-Moneim, Micromechanical modeling and experimental verification of self-healing microcapsules-based composites, Mechanics of Materials, Vol.131, (2019), pp.84-92.
  • Nassho and K. Sanada, Microstructure optimizations for improving interlaminar shear strength and self-healing efficiency of spread carbon fiber/epoxy laminates containing microcapsules, Journal of Composite Materials, Journal of Composite Materials, Vol. 55, Issue 1, (2021), pp. 27-38.

主な装置

  • 試料作製:混練機、射出成形機、撹拌脱泡装置、遠心分離機等
  • 試験・物性測定装置:万能試験機、熱分析装置、比重計、粘度計、熱伝導率測定装置、体積抵抗率測定装置等
  • 観察・数値解析:光学顕微鏡、計算機等

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