hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポリネシアにおける成人T細胞白血病の疫学

HTLV-1は幾つかの感染流行地域があり、日本では沖縄、九州(特に鹿児島、長崎)、南四国、紀伊半島などが知られている。世界的には、カリブ海地方、南アメリカ、インド、アフリカなどの一部から流行地の報告が成されている。我々南太平洋海域研究センターにおいては1982年より本報告者(寺師ら)により、オセアニア海域で人血清中のHTLV-1抗体の検索を行ってきた。本年度はソロモン諸島ならびに、フィジ-の東に位置する、西サモア(メラネシア)で調査研究を行った。同国の首都アピアには、西サモア中央病院があり、臨床検査室部門のMicrobiological Laboratory & Biochemical Laboratoryならびに、Western Samoa Red Cross Blood Transfusion Sectionにおいて検体収集を行った。検査方法はFUJIREBIOのセロデアHTLV-1キットによるParticle-Agglutination法で検索した。検査対象者の年齢ならびに、性別についていは以下に記すごとくであった。010才の年齢層では男性の11例ならびに、女性の11例を、1120才の年齢層については、男性の45例と女性の55例の検索を行った。2130才の年齢層は男性の76例と女性は96例を、3140才の年齢層では男性の59例および、女性の72例の検体が得られた。4150才の年齢層では男性の46例ならびに、女性の49例を、5160才の年齢層で、男性については49検体と女性の47検体の検索が可能であった。6170才の年齢層の男性は48例を女性の35例の血清と、7180才の範囲では男性では18例と女性の10例の血清HTLV-1抗体を調べた。81才以上の年齢層には男性の7例と女性の6例の検体があった。Adultのみとしてのしか記録の無かった検体は、男性例の31と女性の19例である。年齢不詳例は男性の11検体と女性の6検体について、また年齢および性別不詳グループでは5例について検索を行った。年齢層分布において、男性の最若年者は2才で高齢者は99才、女性の最若年者は4才で高齢者は84才であった。11才から20才までの男女総計検索数は100例で全体の12.3%、21才から30才までの検索数は男女総計172例で全体の21.2%、31才から40才までの症例では男女総計131検体が検索され、これは全体の16.1%に相当する。11才から40才までの年齢層の総計については、男女あわせて403例で全症例のほぼ半数にあたる49.6%を示していた。年齢をAdultのみとするもの男女合計50名で全体の6.2%、年齢不詳は男女17名で2.1%を占めていた。年齢および性別不詳は全体の0.6%にに相当する。総括:本年度の西サモアにおけるHTLV-1抗体の総検索数は812例であったが、そのうちHTLV-1抗体の陽性者は一例も見られなかった。このことは、過去におけるオセアニア海域でのHTLV-1抗体検査で、西サモアに近接するソロモン諸島ならびにフィジ-で抗体の陽性者の無かったこととあわせて興味ある結果が得られた。今後、西サモアの首都アピア以外の診療所において、本年度と同様の調査研究を計画している。

年齢層分布において、男性の最若年者は2才で高齢者は99才、女性の最若年者は4才で高齢者は84才であった。11才から20才までの男女総計検索数は100例で全体の12.3%、21才から30才までの検索数は男女総計172例で全体の21.2%、31才から40才までの症例では男女総計131検体が検索され、これは全体の16.1%に相当する。11才から40才までの年齢層の総計については、男女あわせて403例で全症例のほぼ半数にあたる49.6%を示していた。年齢をAdultのみとするもの男女合計50名で全体の6.2%、年齢不詳は男女17名で2.1%を占めていた。年齢および性別不詳は全体の0.6%にに相当する。総括:本年度の西サモアにおけるHTLV-1抗体の総検索数は812例であったが、そのうちHTLV-1抗体の陽性者は一例も見られなかった。このことは、過去におけるオセアニア海域でのHTLV-1抗体検査で、西サモアに近接するソロモン諸島ならびにフィジ-で抗体の陽性者の無かったこととあわせて興味ある結果が得られた。今後、西サモアの首都アピア以外の診療所において、本年度と同様の調査研究を計画している。
血中免疫複合体の肺組織での局在, 処理機構の研究ー荷電とサイズの影響ー

Bonderらの方法(J.Clin.Invest,1982)にしたがって種々の荷重状態のウシ四清アルブミン(BSA)を調製し,等電点電気泳動によって荷重の分布を確認したのち, Chromatofocusing columnを用いて荷電別に精製した.既に発表した方法によって抗BSA抗体を家兎によって作製したのち,荷重別のものを作製した.以上のようにして作製したICをマウスに経時的に注射して臓器内分布,とくに肺内分布を免疫組織化学的に観察した.その結果,分子量が40,000を超えるような大きな免疫複合物が肺胞毛細血管壁のみならず,肺胞二型細胞,肺胞マクロファージ内に取り込まれている所見が得られた.Bonderらの方法(J.Clin.Invest,1982)にしたがって種々の荷重状態のウシ四清アルブミン(BSA)を調製し,等電点電気泳動によって荷重の分布を確認したのち, Chromatofocusing columnを用いて荷電別に精製した.既に発表した方法によって抗BSA抗体を家兎によって作製したのち,荷重別のものを作製した.以上のようにして作製したICをマウスに経時的に注射して臓器内分布,とくに肺内分布を免疫組織化学的に観察した.その結果,分子量が40,000を超えるような大きな免疫複合物が肺胞毛細血管壁のみならず,肺胞二型細胞,肺胞マクロファージ内に取り込まれている所見が得られた.牛血清アルブミン(BSA)と抗BSA抗体によってわれわれの既報(Int Arch Allergy 1985)のように免疫複合体を作成し、ゲル濾過法によって各種サイズの免疫複合体(IC)の作成を行った。これをマウスに静脈内投与し、5,10,15,60分にわたれ経時的にマウス肺組織内での沈着局在状況を、免疫蛍光法,免疫電顕法によって観察した。IC沈着量は既報の場合と同様投与後30、ないし60分に最も沈着量が多く、分子量では小さなものの方が多く取り込まれる傾向がみられたが、健常な肺胞毛細管通過の限界である分子量約40,000以上のICも肺胞I型細胞に取り込まれており、この様な病的条件下での肺胞毛細血管の透過性に異常が起こることが推定された。以上の点について現在さらに詳細な検討を行っている。さらに、Borderらの方法(J Clin Invest 1982)によって抗原BSAに陰性,中性,陽性の各荷電を与え、等電点電気泳動によって荷電の分布を確認し、上記に述べた方法によって、サイズに加え、荷電の異なったICが肺組織内でどの様な分布を取るかについて検討中である。またこのようにして作った荷電とサイズの異なる抗原BSAを直接マウスに投与してin situ ICが形成されるかどうかについて検討の予定である。
2-アジド-2-デオキシ糖を用いるグリコシル化反応の開発とオリゴ糖鎖合成への展開

2-アセトアミド糖のα-グリコシド結合は通常隣接基関与を伴わない2-アジド糖のグリコシル化により構築される。しかし、これまでの膨大な研究例にも拘らず立体選択性と収率を両立している例は少ないのが現状である。そこで筆者は2-アセトアミド糖のα-グリコシドとして天然に最も幅広く存在している2-アセトアミド-2-デオキシガラクトシルセリン(スレオニン)の立体選択的な構築法の開発を目的として、グリコシル化反応の検討を行った。種々のO-結合型糖鎖の合成に適用実績が多い保護様式である4,6位水酸基をベンジリデンアセタールとして保護した2-アジド-2-デオキシガラクトシルジフェニルホスファートを糖供与体として用い、セリン誘導体との反応を行った。種々検討を行った結果、モレキュラーシーブス5A共存下、テトラヒドロフランとエーテル1:1の混合溶媒中、TMSClO_4を反応剤として用い-20°Cにて反応を行った場合に、最も高いα-選択性で収率よく目的のガラクトシルセリンが得られることを見いだした。最適化した反応条件はスレオニン誘導体のグリコシル化にも有効であり、高いα-選択性でガラクトシルスレオニンを得ることができた。また、本反応条件を保護様式の異なる糖供与体のセリン誘導体とのカップリング反応に適用したところ、3,4,6位をベンジル基で保護した2-アジドガラクトース糖供与体にも有効なことが分かった。一方、3,4,6位をアセチル基で保護した糖供与体の反応には適さないことも分かったが、この基質に関して反応条件の再検討を行ったところ、TMSClO_4を反応剤として用い、モレキュラーシーブス5A共存下、ジオキサン中室温にて反応を行うことで、目的とするガラクトシルセリンが高収率かつ高α-選択的に得られることが明らかになった。多くの複合糖質オリゴ糖鎖に存在する2-アセトアミド-2-デオキシ-β-グリコシド結合を構築する場合、2-アセトアミド-2-デオキシ糖供与体を用いるとグリコシド結合よりオキサゾリン形成が優先するため、フタロイル基等で保護したアミノ糖誘導体を用いてグリコシル化後、脱保護、アセチル化を経る手法が踏襲されてきた。しかし最近、複雑なオリゴ糖鎖合成において脱保護が障害となる場面が多くみられることから、抜本的な問題解決が急務となっている。そこで我々は、アセトアミド基への変換が容易なアジド基に着眼し、2-アジド-2-デオキシグルコシルジフェニルホスファートを用いる高立体選択的グリコシル化反応を開発した。本年度は本反応の適用範囲を明確にすべく、各種糖供与体を合成し、種々の糖受容体とのグリコシル化反応を行った。3,4,6位をベンジルエーテル保護した2-アジド-2-デオキシガラクトシルジフェニルホスファートは対応するグルコサミン糖供与体と比べ反応性が高く、プロピオニトリル中-78°CでTMSOTfにより活性化を行うと、高収率かつ極めて高い立体選択性で種々の糖受容体とカップリング可能であることが分かった。一方、対応するトリクロロアセトイミダートを用いて反応を行った場合には、ホスファート法と同等の立体選択性は得られるが、アミジン誘導体やアミド誘導体が副生するため低収率となり、ホスファート法の優位性が明らかとなった。また、4,6位をベンジリデンアセタール保護したガラクトサミン糖供与体も、反応の完結に若干の長時間を要するが、やはり高いβ-選択性を与えた。しかし、3,4,6位をアセチル保護した糖供与体および4,6位をベンジリデンアセタール保護したグルコサミン糖供与体を用いた場合には、溶媒であるプロピオニトリルを介してカップリングした化合物が主生成物となり、本法の限界も明らかとなった。そこで私は、アセトアミド基に容易に変換可能なアジド基に着目し、2-アジド-2-デオキシグルコシルジフェニルホスファートを用いる高立体選択的グリコシル化反応を開発した。本年度は2-アジド糖供与体を用いる本法のさらなる適用系拡大を目指し、2-アジドマンノース供与体を用いるβ-選択的なグリコシル化反応を行った。3,4,6位をベンジル基で保護した2-アジド-2-デオキシマンノシルジフェニルホスファートを糖供与体としてプロピオニトリル中にてグリコシル化反応を行うと、目的とするグリコシドは低収率でしか得られず、溶媒であるプロピオニトリルを介してカップリングしたイミダートが主生成物となることが分かった。また、ニトリル効果から期待されたβ-選択性も観察されなかったことから、この反応系にはプロピオニトリルは不適当であると判断し、以前開発したβ-選択的なマンノシル化反応を参考に、塩化メチレン中にて反応を行うことにした。

その結果、反応性の高い糖受容体とのカップリングの際には比較的高いβ-選択性が得られたものの反応性に乏しい糖受容体の場合はβ-選択性が得られなかった。一方、2-アジドマンノースの4,6位をベンジリデンアセタールとして保護した糖供与体を用い、塩化メチレン中にてグリコシル化反応を行うと、糖受容体の反応性によらず良好なβ-選択性が得られることが判明した。2-アセトアミド糖のα-グリコシド結合は通常隣接基関与を伴わない2-アジド糖のグリコシル化により構築される。しかし、これまでの膨大な研究例にも拘らず立体選択性と収率を両立している例は少ないのが現状である。そこで筆者は2-アセトアミド糖のα-グリコシドとして天然に最も幅広く存在している2-アセトアミド-2-デオキシガラクトシルセリン(スレオニン)の立体選択的な構築法の開発を目的として、グリコシル化反応の検討を行った。種々のO-結合型糖鎖の合成に適用実績が多い保護様式である4,6位水酸基をベンジリデンアセタールとして保護した2-アジド-2-デオキシガラクトシルジフェニルホスファートを糖供与体として用い、セリン誘導体との反応を行った。種々検討を行った結果、モレキュラーシーブス5A共存下、テトラヒドロフランとエーテル1:1の混合溶媒中、TMSClO_4を反応剤として用い-20°Cにて反応を行った場合に、最も高いα-選択性で収率よく目的のガラクトシルセリンが得られることを見いだした。最適化した反応条件はスレオニン誘導体のグリコシル化にも有効であり、高いα-選択性でガラクトシルスレオニンを得ることができた。また、本反応条件を保護様式の異なる糖供与体のセリン誘導体とのカップリング反応に適用したところ、3,4,6位をベンジル基で保護した2-アジドガラクトース糖供与体にも有効なことが分かった。一方、3,4,6位をアセチル基で保護した糖供与体の反応には適さないことも分かったが、この基質に関して反応条件の再検討を行ったところ、TMSClO_4を反応剤として用い、モレキュラーシーブス5A共存下、ジオキサン中室温にて反応を行うことで、目的とするガラクトシルセリンが高収率かつ高α-選択的に得られることが明らかになった。
シグナル制御因子SOCS-4/5の機能解析

サイトカインやホルモンによるシグナル伝達は成体における免疫応答反応の制御に重要であり、そのシグナル伝達経路は様々なメカニズムによってポジティブにもネガティブにもコントロールされている。近年、このサイトカインによるシグナル制御は胎児期における免疫関連組織の形態形成にも重要であることが報告されている。これまでに、二次リンパ組織であるパイエル板の胎児期の形成過程には、腸管内のパイエル板原基に存在するインデューサー細胞とオーガナイザー細胞の間でやり取りされるリンフォトキシンシグナルが重要な役割を果たしていることが知られている。新生児期にはこのパイエル板原基に成熟リンパ球が動員されることで、完全な高次構造が構築される。リンフォトキシンは成熟リンパ球表面にも発現していることから、研究代表者は新生児期の高次構造構築過程においてもこのサイトカインのシグナルが関与する可能性に注目し、その詳細の検討を行った。その結果、出生後にリンフォトキシンシグナル阻害剤を投与することでパイエル板の正常な高次構造が形成されないことが明らかとなった。パイエル板阻害剤は、出生後におけるインデューサー細胞の機能的分化を阻害しており、その結果新生児マウスのパイエル板組織の形成がおこらなかったと考えられる。これまでインデューサー細胞およびリンフォトキシンシグナルは、胎児期のリンパ組織形成における重要性が知られていたが、今回の解析からインデューサー細胞および因子が出生後の組織構築にも関わる可能性が示された点は新規の発見であり、正常な免疫組織の構築過程を知る上で意義深い成果であると考えられる。SOCSはサイトカインやホルモンのシグナル伝達を負に制御する因子として発見され、分子構造上の類似性から8種類の分子がSOCSファミリーに属している。これらの分子のうち、SOCS-4およびSOCS-5はアミノ酸配列上非常に高い相同性を示すことから、機能的な面で類似性があると予想されるが、いずれの分子もターゲットとなるサイトカインやシグナル伝達因子は未だ明確にはされていない。申請者は、SOCS-4/5のノックアウトマウスを作成してその表現型の解析をし、SOCS-4/5の生理的役割を解明することを目的に実験を行っている。本年度は、ジーンターゲティングしたES細胞由来のキメラマウスから得られたヘテロマウスの雄雌の交配を行った。その結果、SOCS-4およびSOCS-5いずれの場合も、生まれてきた仔マウスの中にKOマウスを得ることはできなかった。このことから、SOCS-4およびSOCS-5のノックアウトマウスは胎生致死であり、これらの分子が胎児発生に重要な役割を果たしている可能性が予想される。現在引き続き、胎生致死であること、および胎児発生のどの段階で異常が起こるのかについて解析を進めている段階である。また、胎生致死の解析と並行して、成体レベルにおけるSOCS-4/5の機能を解明するため、Cre/LoxPシステムを利用したコンディショナルノックアウトマウスの作成を開始している。現在、ターゲティングベクター作成が完了しており、続いてES細胞の相同組み換えを行い、来年度中にはコンディショナルノックアウトマウスが完成する予定である。申請者は、SOCS-4/5のノックアウトマウスを作成してその表現型の解析をし、SOCS4/5の生理的役割を解明することを目的に実験を行っている。昨年度の解析からSOCS-4およびSOCS-5のノックアウトマウスは胎生致死である可能性が疑われたため、これらの分子の発生における解析を進めるとともに、成体レベルにおけるSOCS-4/5の機能を解明するため、Cre/LoxPシステムを利用したコンディショナルノックアウトマウスの作成を開始した。今回新規にBACリコンビニアリングシステムを利用したターゲティングコンストラクトの作成法を導入し、ターゲティングベクター作成が完了した。続いてES細胞の相同組み換えを行い引き続き解析を行なう予定である。ノックアウトマウスによる解析と並行して、ネガティブレギュレーターであるSOCS5の機能的役割りを評価する目的で、βactinプロモーターを用いたSOCS5トランスジェニックマウスを作成した。その結果、トランスジェニックマウスとコントロールとなる同腹の野生型マウスとでは体格に差が生ずる事が判明した。現在、その評価法を確立し、SOCS5の新規の機能の解明を進めている。

パイエル板阻害剤は、出生後におけるインデューサー細胞の機能的分化を阻害しており、その結果新生児マウスのパイエル板組織の形成がおこらなかったと考えられる。これまでインデューサー細胞およびリンフォトキシンシグナルは、胎児期のリンパ組織形成における重要性が知られていたが、今回の解析からインデューサー細胞および因子が出生後の組織構築にも関わる可能性が示された点は新規の発見であり、正常な免疫組織の構築過程を知る上で意義深い成果であると考えられる。
日米２極における医薬品研究開発マネジメント・モデルの探求

高度研究開発型製薬企業の研究開発の資本力やポリシーと研究成果の関係に関する情報を入手し分析を行った。研究開発組織におけるコンペティティブ・インテリジェンス(Competitive Intelligence: CI)能力と研究開発プロジェクトの遂行能力間には正相関が見出された。そのCI能力は研究開発に投下できる資本以上の影響力があった。オープン・イノベーション型研究開発ポリシー、研究者裁量による研究自由度、研究者のマーケット・アクセスの権限は高いCI能力を持つプロジェクト組織における成功要因として正方向に作用したが、CI能力が低い組織では無相関または負に作用した。本研究は、製薬産業研究開発プロジェクトの生産性に関する研究である。申請者が平成17年に日本で行った「研究開発マネジメント・モデル」の発展的修正を行うことを目的として、平成24年度からの研究計画に従って研究をすすめている。研究に必要なプロセスは、(1)国内に拠点をもつ製薬企業の医薬品研究開発の成功要因に関する質問票調査と詳細調査、(2)米国に拠点をもつ製薬企業の医薬品研究開発の成功要因に関する質問票調査と詳細調査、(3)国内企業と米国企業の比較分析である。成功要因の対象として、経営意思決定システムの活用の内容、研究開発組織の外部資源活用指向性、研究開発組織の風土、研究開発成果を人事評価に取り入れる項目と程度、研究における研究者自身の裁量権、研究者のマーケット・アクセス(市場指向性)、オープン・イノベーションへの指向性を主な仮説に想定しており、日本でこれらの項目を研究するとともに、医薬品研究開発の歴史が長い米国においても、同様の調査を実施し、医薬品研究開発にかかわる研究のあり方、およびそれらに関する国内企業の相違点を明確にする。研究方法として、基本的には質問票による調査とインタビューによる詳細分析により、当初目的に資する研究を行う計画である。平成24年度から25年度には、国内企業を対象とする研究として、国内の高度研究開発型製薬企業の研究開発業務に携わるマネジャーへの質問票調査とインタビューにより、研究開発のスタイルやポリシーと研究成果の関係に関する情報を入手した。また、米国企業を対象とする研究として、平成24年度から25年度には、医薬品研究開発の成功要因に関する資料収集および米国の研究者および産業界のアドバイザーとの面談による、本研究の全体枠組みに関するアドバイスを議論した。申請者が平成17年に日本で行った「医薬品研究開発マネジメント・モデル」の発展的修正を行うことを目的として、平成24年4月からの研究計画に従って研究を進めている。研究に必要なプロセスは、(1)国内企業の医薬品研究開発の成功要因に関する質問票調査と詳細調査、(2)米国企業の医薬品研究開発の成功要因に関する質問票調査と詳細調査、(3)国内企業と米国企業の比較分析である。成功要因の対象として、研究開発組織の外部資源活用指向性、研究における研究者自身の裁量、研究者のマーケット・アクセス力を主な仮説に想定している。オープン・イノベーションによる研究開発の歴史が長い米国における研究のありかたと国内企業の相違点を明確にする。方法として、質問票による調査とインタビューによる詳細分析により当初目的に資する研究を行う。平成24年度は、国内企業を対象とする研究として、国内の高度研究開発型製薬企業の研究開発マネジメント業務に携わるマネジャーへの質問票調査とインタビューにより、研究開発のスタイルやポリシーと研究成果の関係に関する情報を入手した。また、米国企業を対象とする研究として、医薬品研究開発の成功要因に関する資料収集および米国の研究者および産業界のアドバイザーとの面談により、本研究の全体枠組みに関するアドバイスを聴取した。平成24年度から26年度には、国内企業を対象とする研究として、国内の高度研究開発型製薬企業の研究開発業務に携わるマネジャーへの質問票調査とインタビューにより、研究開発のスタイルやポリシーと研究成果の関係に関する情報を入手した。また、米国企業を対象とする研究として、平成24年度から26年度には、医薬品研究開発の成功要因に関する資料収集および米国の研究者および産業界のアドバイザーとの面談による、本研究の全体枠組みに関するアドバイスを議論した。研究に必要なプロセスは、(1)国内に拠点をもつ製薬企業の医薬品研究開発の成功要因に関する質問票調査と詳細調査、(2)米国に拠点をもつ製薬企業の医薬品研究開発の成功要因に関する質問票調査と詳細調査、

(3)国内企業と米国企業の比較分析である。成功要因の対象として、経営意思決定システムの活用の内容、研究開発組織の外部資源活用指向性、研究開発組織の風土、研究開発成果を人事評価に取り入れる項目と程度、研究における研究者自身の裁量権、研究者のマーケット・アクセス(市場指向性)、オープン・イノベーションへの指向性を主な仮説に想定しており、日本でこれらの項目を研究するとともに、医薬品研究開発の歴史が長い米国においても、同様の調査を実施し、医薬品研究開発にかかわる研究のあり方、およびそれらに関する国内企業の相違点を明確にする。研究方法として、基本的には質問票による調査とインタビューによる詳細分析により、当初目的に資する研究を行う計画である。平成24年度から27年度には、国内企業を対象とする研究として、国内の高度研究開発型製薬企業の研究開発業務に携わるマネジャーへの質問票調査とインタビューにより、研究開発のスタイルやポリシーと研究成果の関係に関する情報を入手した。また、米国企業を対象とする研究として、平成24年度から27年度には、医薬品研究開発の成功要因に関する資料収集および米国の研究者および産業界のアドバイザーとの面談による、本研究の全体枠組みに関するアドバイスを議論した。平成27年度の主な研究活動としては、(1)国内製薬企業を対象とする研究として、平成27年4月27日、平成27年11月20日、平成27年12月9日、平成28年1月25日、平成28年2月23日、平成28年3月11日、平成28年3月17日に製薬企業研究開発マネジャーにインタビューを実施した。平成24年からの着想により、詳細アンケート(ウェブ・アンケート)のためのウェブサイトを構築し順次実施している。(2)米国企業を対象とする研究としては、平成24年度26年度に米国でMIT研究者との面談、Strategy and Competitive Intelligence Professionals (SCIP)幹部との面談、製薬企業研究開発マネジャーにインタビューを実施し、研究に関するアドバイスを入手し、そこで着想を得て、詳細アンケート(ウェブ・アンケート)のための英語でのウェブサイトを構築し実施しているが、現時点では十分な回答数を得られていないため。促進につとめる。平成28年度は、必要性に応じて追加の訪問面談を行う。
高精度機上形状計測とモデルベース誤差分析を融合した精度保証型切削加工

本研究では,精度保証加工を実現するための枠組みの検討と,必要となる要素技術について検討を行った.まず,機上計測に関する従来研究の調査を行ない,精度保証加工を実現するうえでの課題として,1)高速な形状計測,2)加工不良が発生した際の原因推定技術,の2点があることを明らかにした.まず,高速な機上形状計測有効であると期待されるラインレーザー変位計の高精度化に関する検討を行った.また,加工誤差要因の推定についても,工作物把持などの力学的要因と位置決め誤差などの幾何学的要因を中心にした誤差要因の推定について,基礎となるシミュレーション技術の開発を行い提案する枠組みが実現可能であることがわかった.H26年度は,精度保証加工を実現する上で必要となる,機上形状計測機能とモデルベース加工誤差分析機能のうち,機上形状計測のためのハードウエア部分の構築を主に行った.具体的には,2次元変位センサ(ライン型変位計)と既設のパーソナルコンピュータを用いて機上工作物計測システムのプロトタイプを作成した.まずは,平面計測におけるライン型変位センサの取り付け位置のキャリブレーション方法を決定し,姿勢補正プログラムを作成した.そして,現状の2次元変位センサでは計測精度が十分でないことが明らかとなったことから,基準形状(ブロックゲージ)の計測結果に対して平均化処理を行うことで計測結果を補正する方法の検討を行った.これは鋳造部品などの平面仕上げ加工などにおける用途を想定した対応であり,一般の3次元形状の計測については別途検討を進めている.平面形状に対する補正結果を,専用の三次元形状測定装置による計測結果と比較することにより,補正前に比べて精度向上を図れることが明らかになった.平行して,工作機械への2次元変位センサ取り付け方法の検討とその妥当性評価を行い,取り付け治具の製作を行った.また,H27年度以降のモデルベース誤差推定の基盤となる加工プロセスオントロジにについて,力学的な現象を中心に整備を行った.現象と機能の整理にあたっては,工作物把持や段取り換えといった加工プロセスの周辺的な工程を含めた検討を行い,簡単な加工実験を通じて誤差推定の試行を行った.試行の結果として,従来注目されている工具-工作機械系の変形に加えて,工作物把持による変形,位置決め誤差,切削力による工作物変形などが影響を及ぼすことが明らかとなった.前年度に引き続き,高効率な機上計測を実現するためのラインレーザセンサによる工作物形状計測について検討を行った.昨年度明らかになった精度悪化の要因を検討し,対象物材質によるセンサ特性の変動が計測精度に影響していることを明らかにした.そして,対象物質の違いを考慮した計測値補正のためのモデルを実装し,その妥当性を検証した.この成果は,日本機械学会主催の国際会議LEM21において研究発表した.また,昨年度の水平面の計測に加え斜面の計測についても検討を行った.現時点では,一定程度の精度向上が図れたものの,機上計測に利用する上で十分な効果が得られていないことから,最終年度においては曲率を含む精度補償モデルの構築を進める.一方,モデルベース誤差推定については,工作機械への工作物の取り付けにおいて,工作物座標系の設定方法により工作物の寸法誤差が加工誤差に大きく影響することを明らかにした.さらに,工作物把持による工作物変形が,加工誤差に与える影響を実験的に確認するとともに,加工誤差を低減するための把持方法についての検討を行った.最終年度においては,想定可能な加工誤差要因ごとに誤差推定を行い,それらの重ねあわせとして計測結果要因を推定する手法について検討を行う.機上計測については,単純な形状であれば高精度・工高率な形状計測が可能となったものの,複雑な形状に対しては対応できていない.これは,対象物の計測を行うための精密ステージが故障したことにより,一時的に実験が行えなくなったことと,対象物による計測誤差の傾向の違いを明らかにするのに時間を要したことによる.最終年度では,2年目に完成する予定であった機上形状計測システムを完成させて最終的な評価につなげる.モデルベース加工誤差分析システムについては,工作物把持による誤差と工作物の位置決め誤差を基にした検討を行い実験によりその妥当性の検証を行った.ケミカルウッドでの検証は概ね妥当であったことから,最終年度では切削力の影響を評価するとともに金属切削における妥当性の検証を行う.前年度までに実施した機上計測技術の改善,加工モニタリング技術の検討,機上計測結果をもとにした加工誤差推定について検討を行なった.ラインレーザーセンサによる形状計測については,これまでに明らかになっている,計測対象物の材質とワーキングディスタンスの影響に加え,ライン内の計測位置によっても加工誤差傾向が異なることが明らかとなった.この結果を踏まえ,これまで提案しているリファレンス工作物の計測を元にした補正方法の拡張を行った.また,機上計測技術結果を基にした加工誤差推定については,誤差推定の基本的な枠組みの検討と実験による評価を行った.具体的には,位置決め誤差および工作物形状誤差,工作物把持による弾性変形,切削力による弾性変形の3つの要因を想定誤差要因として,工作物表面の計測結果から加工誤差要因の推定について予備実験での検討を行った.この内容は,国内学会において発表した.現在,誤差推定の妥当性について異なる把持方法での加工結果に対する推定をもとに検討を進めている.この結果についても成果をまとめて研究発表を行う予定である.また,加工誤差要因の推定に利用するための加工監視技術についても検討し,国際学会で研究報告した.現段階ではラインレーザーセンサを用いた機上計測で十分か計測精度が得られていないことから,加工誤差原因の推定実験では,タッチプローブを用いた加工表面計測結果を用いて原因推定を行っている.

ひきつづき,ラインレーザーセンサを用いた形状計測の改善をすすめて実現可能性の高い機上計測を基にした推定について検討する予定である.本研究では,精度保証加工を実現するための枠組みの検討と,必要となる要素技術について検討を行った.まず,機上計測に関する従来研究の調査を行ない,精度保証加工を実現するうえでの課題として,1)高速な形状計測,2)加工不良が発生した際の原因推定技術,の2点があることを明らかにした.まず,高速な機上形状計測有効であると期待されるラインレーザー変位計の高精度化に関する検討を行った.また,加工誤差要因の推定についても,工作物把持などの力学的要因と位置決め誤差などの幾何学的要因を中心にした誤差要因の推定について,基礎となるシミュレーション技術の開発を行い提案する枠組みが実現可能であることがわかった.本研究では,機上形状計測技術と,モデルベース誤差分析技術が大きな検討課題である.機上形状計測については,2次元形状センサで安定的に利用可能な計測精度が使用目的に対して十分でなかったことから,計測結果の高精度化をはかる必要が出た.この対応をを検討することにより,運動精度の推定に対する検証が実施できていない.現在,計測結果の高精度について一定の成果が出ていることから今年度に運動精度と対象物形状に含まれる加工誤差の分離について検討を進める.一方,モデルベース誤差分析については,加工プロセスを記述するための基盤も整理できたうえ,誤差推定の試行も行い順調に進んでいる.以上,総合的に判断してやや遅れていると判断した.完成が遅れている機上計測システムの構築を進めるとともに,モデルベース誤差推定システムを切削力による工作物および工具-機械系の変形の影響を考慮できるよう拡張する.この拡張の妥当性について加工実験により検証する.機上計測システムの構築が完了するまでは,専用の形状計測装置を用いたオフラインでの計測結果を用いて検証を行う.生産工学・加工学機上形状計測システムを完成するとともに,モデルベース誤差分析システムの実装を進める.モデルベース誤差分析システムについては,複数の加工事例に対して複合型シミュレーションによる分析と加工誤差の比較を行い,誤差分析の妥当性評価を行う.機上形状計測システムについては,計測対象の傾斜の影響についても検討を加えた上で機上計測に必要な精度を実現できるかどうかを検証する.機上形状計測の補正が十分行えない場合は,オフラインでの計測結果を用いた誤差分析を行うことを検討する.この際,工作物の取り外しや再把持といった工程が加工誤差に及ぼす影響についても検討する.
酸化物安定元素の気化-気相化学発光法の開発と地球化学的試料への応用

NaBH_4を用いたリン酸からホスフィンへの還元及びホスフィンとオゾンとの混合による気相化学発光を通じてリン酸の微量分析法の開発をめざした。又ホウ酸の還元気化法の検討も行った。従来の研究成果から試料とNaBH_4水溶液を混合後低温度で乾燥する方法を考案した。しかしリン酸溶液とNaBH_4溶液を同時に混合すると著しく精度を損なうことがある。従って試料溶液を約6070°Cで乾燥後、NaBH_4水溶液を加えて乾燥チッ素気流中で(3540°C)で乾燥する方法を採り、これを480500°Cに加熱した石英管に挿入することにより、高精度にホスフィンを発生することができた。なお発生したホスフィンはヘリウムをキャリヤー気体として液体チッ素温度で捕集した後オゾンと混合、光子計数計で測定した。この方法により検出限界0.4ng、検量線直線範囲4mgまでを得ることができた。なおこの科学発光を発生させるためのホスフィンとオゾンの混合管については、様々な仕様の管を試作したが、キャリヤー気体によるホスフィンやオゾンの希釈は化学発光の強度を低下させるため、ホスフィンとオゾンの噴出口を対向させた形が最も強い化学発光を与えることを見い出した。一方ホスフィンの酸化による化学発光スペクトルは、従来何等報告が無かったが、ホスフィンの濃度によって変化してくることがわかった。高濃度ホスフィン(20mg)の発光はマルチチャンネル検出器によって検出したところ670nmにピーク、750nmに肩のある発光スペクトルを得た。また100ppmのホスフィンをボンベから供給し、通常の分光光度計で測定した場合530nmにピーク、また480及び670nmに再現性のある肩をもつスペクトルが得られた。530nmのスペクトルはHPOに帰属できるが、それ以外は不明である。ホウ酸からB_2H_6(ジボラン)への還元は、NaBH_4が使用できないため、LiAlH_4を用いることにした。固相においては、ホウ酸とLiAlH_4の混合後400°Cに加熱してB_2H_6を発生できた。
分光BRDFを高い時空間分解能で計測する手法の開発

本研究では,分光BRDFを高い時空間分解能で計測する手法を開発する.計測系は波長可変光源,DLPモジュール,楕円鏡,および時間相関カメラにより構成する.波長可変光源からの照明光は波長ごと,さらにDLPモジュールにより入射方向ごとに位相シフトを加えて正弦波で強度変調する.時間相関カメラを通して対象物体を撮像すると,各反射方向に対応する画素における高々2フレームの出力から,対象物体の分光BRDFが分光反射率のフーリエ係数ごとに,入射方向の球面調和関数のBRDF展開係数として計測できる.本研究により,従来は長時間を要した分光BRDFの計測が,空間分解能を維持しつつ短時間で計測できるようになる.本研究では,分光BRDFを高い時空間分解能で計測する手法を開発する.計測系は波長可変光源,DLPモジュール,楕円鏡,および時間相関カメラにより構成する.波長可変光源からの照明光は波長ごと,さらにDLPモジュールにより入射方向ごとに位相シフトを加えて正弦波で強度変調する.時間相関カメラを通して対象物体を撮像すると,各反射方向に対応する画素における高々2フレームの出力から,対象物体の分光BRDFが分光反射率のフーリエ係数ごとに,入射方向の球面調和関数のBRDF展開係数として計測できる.本研究により,従来は長時間を要した分光BRDFの計測が,空間分解能を維持しつつ短時間で計測できるようになる.
RC造プレキャスト構造壁-床接合部におけるシアキーのせん断挙動に関する研究

本研究は、RC造プレキャスト構造のうち、耐震壁と床(梁)の接合部に着目して、接合部の要素実験を通して、耐震壁と床(梁)との接合部で有効なせん断力伝達機構として多用されているシアキ-(コッター)のせん断挙動を考察・解明を試みる。さらにシアキ-の形状決定のための指標となり得るシアキ-形状の数値比(定量化)とシアキ-の破壊性状との関連の解明を試み、今後のプレキャスト構造の合理的設計のため手法確立の基礎とすることを目的とした。研究の結果、およそ次の項目が明らかになった。1)本研究で扱った試験体の回転を拘束した試験体のせん断実験では、既往のシアキ-(コッター)のせん断強度算定式との適合性が良くないこと(危険側に算定)が明らかとなった。2)シアキ-の耐力算定式は、壁におけるシアキ-の位置によって適合できるものとできないものがあることが分かった。3)シアキ-の側面寸法を指標にした従来の研究とは異なり、シアキ-の長さと設置場所も定量化の大きな一因となることを示した。4)実験で得られた上記知見を有限要素法解析によって検証した。
映画産業の危機と大映の倒産に関する実証的研究

1960年東映社長大川博は第2東映(後にニュー東映と改称)を設立し、日本の映画市場の半分のシェアを獲得すると豪語し、それまでの週8本の製作・配給を12本に増加させる。それはこれまで暗黙裡に維持されてきた業界の競争秩序を根底から掘り崩すものであった。もともと東映は1954年に新作2本立ての製作・配給を断行して業界に量産競争をもたらした会社であるが、この新たな市場戦略は濫作による作品の質的低下をもたらしただけではなく、業界を巻き込んだ過当競争を生み、そのあおりを受けて1961年に新東宝が倒産する。既に1958年以降映画観客数が減少を続けるなかでのこの東映の戦略は、1年半で失敗に終わるものの濫作と作品の質の低下は、ただですらテレビの普及と高度成長期の可処分所得の上昇による人々の時間消費の多様化という環境変化のもとで、観客離れを加速させる。以降、映画業界はテレビではできない作品をという名のもとに暴力と性を主題とする作品の製作に傾斜し、各社も多かれ少なかれそれに追随することになる。1960年代中葉以降、映画の産業的危機が進展するなかで、各社は様々に経営多角化を試み、映画製作への依存度を低めようとするものの成功することは少なく、わずかに路線転換を果たした東映と低空飛行ながら既存路線を踏襲した東宝を除けば、他社は経営の危機に見舞われる。とりわけ大映は、自ら所有する直営館も少なく、経営多角化もあまり行われず映画の製作・配給事業に特化してきたこともあり、60年代に入ると経営赤字が続く。大映はその赤字を会社資産の売却によって糊塗してきたが、その経営の態様は上述の映画産業の危機を集中的に体現するものであった。以上のような東映の業界に果たした役割と他社との関係が明らかになったことは、本研究遂行上、重要であり、今期の研究成果である。平成29年度は大映を含む映画各社の経営実態について調査研究し、その結果上述の実績報告のような事実が検出された。しかし1950年代の映画黄金期の分析も1960年代の分析と並行して試みたために、60年代後半期の分析がやや遅滞する結果となった。もっとも、1960年代の映画産業の動態を各社別に明らかにする学術的研究自体が、事実上はじめての試みであり、資料的困難さもあって進捗面で難しさがあったが、他方では、昨年秋以降私が体調を崩し、計画通りに調査研究を進めることができなかったことも、その理由として挙げねばならない。今年度は、研究の最終年度であるため、遅滞している1960年代後半の調査研究を進めながら、当初予定計画の通り大映の経営破綻を引き起こした経営内的要因の解明に傾注する。映画産業の危機の中で、東映・東宝が厳しい競争環境を乗り切ったのに対して他の3社はそれが難しく、松竹はかろうじて{寅さん}シリーズなどを得て低空飛行ながら危機を脱出したものの、日活と大映は事実上経営破綻を余儀なくされる。その各々の経営内的要因を比較しつつ明らかにすることが、今期の研究の中心となる。28年度は、1960年代前半における映画産業の危機の実態とそれへの対応を、大映を中心とした映画各社の経営戦略・企業行動に焦点を合わせて解明するために、文献資料の収集・解読と関係者へのヒアリングを実施した。その結果、次の諸点が明らかとなった。第1に、1950年代中葉から始まった東映を嚆矢とする映画の新作2本立製作・配給ー映画量産体制は、各社の製作能力の増強と映画館の激増を随伴することによって、映画の大量生産・大量配給・大量興行の連鎖システムを作り出す。が、このシステムは、高度成長下、可処分所得の増大による人々の消費行動ー時間・空間消費の態様の変化に対応することができないままに維持され、その結果、1961年に経営が弱体化していた新東宝が倒産する。第2に、1950年代中葉のいわゆる映画産業の戦後「黄金期」においても、急増する映画館相互の競争の激化とフィルム賃貸借契約の特徴によって、全国の映画館の8割は赤字経営を余儀なくされていた。1960年代に続出する映画館の倒産・廃業は、映画産業の危機がその最も弱い環である興行面において顕在化したものであった。そして第3に、需要が落ち込んでいるにもかかわらず維持されたかの連鎖システムは、それゆえに映画の「過剰」という現象を常態化し、斯業の危機を増幅する要因となった。1960年代に顕在化した映画産業の危機とは、これらの諸要因の複合によるものであったが、注目すべきは、かの連鎖システムを最初に作り上げ、主導した東映が、その連鎖の最後の環である大量興行が大量消費(=大量観客動員)に結びつかなくなった後も、頑強にこのシステムを維持し、他社も競争上それに追随せざるを得ないままに危機が深刻化していったということである。それは、日本の映画産業における秩序なき企業間競争の結果というべきであった。既述のように、1960年代前半の映画産業の危機の原因を解明するために、当初当該期に限定して調査研究を始めたが、しかし斯業の危機を招来した最も重要な環境的条件は、戦後「黄金期」といわれる1950年代中葉に始まり、同後半に確立した上記連鎖システムであることが判明したため、50年代中葉の業界の動態ー産業組織と企業間競争の制度及び構造を幾分立ち入って調査・研究せざるを得なかった。

この結果、1960年代の分析にやや遅れが生じたことは否めない。また、当初予定していたヒアリング対象者が、体調不良と逝去によってできなくなり、結果的に2名に限定されたことも遅滞の原因として挙げておくべきであろう。但し、戦後「黄金期」の分析が、一部論考として一定の結実をみたことは、今年度の研究に有効に作用するものと思われる。1960年東映社長大川博は第2東映(後にニュー東映と改称)を設立し、日本の映画市場の半分のシェアを獲得すると豪語し、それまでの週8本の製作・配給を12本に増加させる。それはこれまで暗黙裡に維持されてきた業界の競争秩序を根底から掘り崩すものであった。もともと東映は1954年に新作2本立ての製作・配給を断行して業界に量産競争をもたらした会社であるが、この新たな市場戦略は濫作による作品の質的低下をもたらしただけではなく、業界を巻き込んだ過当競争を生み、そのあおりを受けて1961年に新東宝が倒産する。既に1958年以降映画観客数が減少を続けるなかでのこの東映の戦略は、1年半で失敗に終わるものの濫作と作品の質の低下は、ただですらテレビの普及と高度成長期の可処分所得の上昇による人々の時間消費の多様化という環境変化のもとで、観客離れを加速させる。以降、映画業界はテレビではできない作品をという名のもとに暴力と性を主題とする作品の製作に傾斜し、各社も多かれ少なかれそれに追随することになる。1960年代中葉以降、映画の産業的危機が進展するなかで、各社は様々に経営多角化を試み、映画製作への依存度を低めようとするものの成功することは少なく、わずかに路線転換を果たした東映と低空飛行ながら既存路線を踏襲した東宝を除けば、他社は経営の危機に見舞われる。とりわけ大映は、自ら所有する直営館も少なく、経営多角化もあまり行われず映画の製作・配給事業に特化してきたこともあり、60年代に入ると経営赤字が続く。大映はその赤字を会社資産の売却によって糊塗してきたが、その経営の態様は上述の映画産業の危機を集中的に体現するものであった。以上のような東映の業界に果たした役割と他社との関係が明らかになったことは、本研究遂行上、重要であり、今期の研究成果である。平成29年度は大映を含む映画各社の経営実態について調査研究し、その結果上述の実績報告のような事実が検出された。しかし1950年代の映画黄金期の分析も1960年代の分析と並行して試みたために、60年代後半期の分析がやや遅滞する結果となった。もっとも、1960年代の映画産業の動態を各社別に明らかにする学術的研究自体が、事実上はじめての試みであり、資料的困難さもあって進捗面で難しさがあったが、他方では、昨年秋以降私が体調を崩し、計画通りに調査研究を進めることができなかったことも、その理由として挙げねばならない。平成29年度の調査研究は、まず執筆途中の戦後「黄金期」における映画産業の動態を問題点とともに明らかにする作業を仕上げた後、過年度不充分であった1960年代前半期の業界動向について、大映を中心とした各社の経営戦略と企業行動を明らかにする。次に、映画産業の危機が深刻化した1960年代後半期の各社の動向を調査・分析する。その場合、次の点に留意する。新たな路線を開拓して一定の安定性を維持することができた東映と東宝に比して、危機が深刻化した大映・日活・松竹は賃上げの抑制と人員整理などの経営合理化策を実施するが、前2社と後3社の危機への対応の違いを規定した企業内的要因は何かー企画政策、作品路線、営業戦略、興行政策等の違いに焦点を合わせる。
ショウジョウバエの睡眠覚醒制御機構の総合的研究

当初計画に従い、複数のモダリティの外部刺激が睡眠や覚醒を誘導する入力経路の解析、中心複合体の睡眠制御回路の解析、新規睡眠制御遺伝子であるSIK3の機能解析を行った。栄養情報・味覚情報による睡眠行動の解析の目的では、従来から行っている各種アミノ酸による睡眠調節をより詳細に解析した。特に、生体の主要物質であるL型のアミノ酸に加えて、D型のアミノ酸による影響も網羅的に解析した。その結果、最も単純な構造をもち光学異性体のないグリシンが睡眠を誘導し、また、L型ではL-アラニンやL-バリンに、D型では、D-セリン、D-アラニンなどに睡眠を誘導する作用が見いだされた。D型アミノ酸による作用機序を確認するため、L型からD型を生成する酵素であるラセマーゼのノックダウンなどの影響を、現在、解析中である。また、甘味受容体は発現する神経細胞と直接つながる甘味感覚の二次神経を活性化したところ、睡眠を誘導する神経と、睡眠を抑制する神経の両者を発見した。そこで、両者の違いを中心に解析を続けている。中心複合体を介する睡眠制御回路の解析としては、GRASP法を用いて、中心複合体内の亜領域間をつなぐインターニューロンの回路の同定を進めており、中心複合体外部のドーパミン神経が投射する新規部位の同定と、その部位で機能するドーパミン受容体のサブタイプの同定に成功した。この部位では、領域内だけに投射する神経を介して、同部位の別の神経に情報が引き渡され、その神経が睡眠中枢と考えられている扇状体に投射することまで証明した。新規睡眠制御遺伝子であるSIK3については、その下流で働くと考えられている遺伝子の機能を解析し、その過剰発現がSIK3の変異型遺伝子の過剰発現と、同様の表現形を示すことを発見した。この結果は、SIK3の睡眠制御における機能の本質に迫る発見である。これらの結果は、国内外の学会で発表し、論文を準備中である。研究提案で行った計画に基づいて、ショウジョウバエの睡眠覚醒機構を、複数の切り口から総合的に解析を行い、研究を進めている。その中で、結果に書いた三つの点については、従来からの研究が順調に進み、新規の知見が多数得られたため、学会発表も行い、論文も準備中であり、順調に進展していると考えられる。上述のように、研究計画は順調に進んでいるため、今後も、当初計画に基づいて、さらに解析を進め、ショウジョウバエの睡眠覚醒制御機構の全貌を解明するための研究の一翼を担っていく。また、今年度は、学会発表だけではなく、論文としても結果をまとめて発表することを急ぎたい。
不均質材中のき裂群成長形態解折プログラムの開発

本研究では、実際の材料の微視的空間配置をモデル化した弾性特性および強度特性の異なる領域の集合体を計算機上に定義し、その巨視的な弾性特性だけでなく微視き裂の伝播・合体による破壊のシミュレーションも行える有限要素法プログラムを開発している。また、同様な考え方は船体構造などの剛性が複雑に変化する3時元構造体にも適用可能である。この種のシミュレーションには有限要素メッシュの自動生成が必須であり、修正4分木法、ペービング法など各種の自動要素生成手法についても研究を行っている。本年度の研究実績は以下の通りである。(1)不均質材料の内部に存在するき裂群の相互干渉を伴う伝播形態解析理論を構築するとともに、この理論モデルを修正4分木法による有限要素自動分割プログラムに組み込んだき裂群解析システムを作成し、相互干渉を伴う伝播によるき裂群の形態形成メカニズムに関する知見を得た。(2)複数疲労き裂の進展と合体プロセスを数値シミュレーションするとともに、その実験的検証を行い、マルチサイト・ダメッジの危険性を面内力を受ける場合と面外圧力を受ける場合について示した。(3)不規則形状におけるき裂解析のための有限要素モデル自動生成手法について修正4分木法およびペービング法のプログラムを作成し、き裂進展時の伝播経路の誤差について検討した。(4)き裂が複雑な溶接構造体内を伝播する場合に対して、溶接残留応力の影響を取り入れるとともに周辺構造との弾性相互作用のある場合のシミュレーション手法をスーパーエレメント法を導入することにより解決し、実構造体内のき裂伝播解析の精度向上を図った。この種のシミュレーションには有限要素メッシュの自動生成が必須であり、修正4分木法、ベービング法など各種の自動要素生成手法についても研究を行っている。(1)不規則形状におけるき裂解析のための有限要素モデル自動生成手法について修正4分木法およびベービング法のプログラムを作成し、その適用性を検討した。本研究は角、川村が担当し、計算には本補助金で購入したWSを利用した。(2)不均質材料の内部に存在するき裂群の相互干渉を伴う伝播形態分析理論を構築するとともに、この理論モデルを修正4分木法による有限要素自動分割プログラムに組み込んだき裂群解析システムを作成した。(3)不均質材料の一例として、繊維強化複合材料の2次元モデルについて、ファイバーエンド・クラックの伝播挙動を解析するとともに、このき裂がさらに進展して他のファイバーに接近する場合の挙動を解析し、これらのき裂が安定成長する可能性のあることを示した。(4)き裂が開口あるいは剛な介在物に接近する場合の挙動も解析し、き裂伝播経路と応力拡大係数の関係を明らかにした。さらに、複合材中の複数のき裂の相互干渉を伴う伝播形態についても本システムで解析可能であることを示した。(1)不規則形状におけるき裂解析のための有限要素モデル自動生成手法について修正4分木法およびペービング法のプログラムを作成し、き裂進展時の伝播経路の誤差について検討した。本研究は角、川村が担当し、計算には本補助金で購入した高速パソコンを利用した。(2)不均質材料の内部に存在するき裂群の相互干渉を伴う伝播形態解析理論を構築するとともに、この理論モデルを修正

4分木法による有限要素自動分割プログラムに組み込んだき裂群解析システムを作成し、相互干渉を伴う伝播によるき裂群の形態形成メカニズムに関する知見を得た。(3)き裂が複雑な溶接構造体内を伝播する場合に対して、溶接残留応力の影響を取り入れるとともに周辺構造との弾性相互作用のある場合のシミュレーション手法をスーパーエレメント法を導入することにより解決し、実構造体内のき裂伝播解析の精度向上を図った。(4)複数疲労き裂の進展と合体プロセスを数値シミュレーションするとともに、その実験的検証を行い、マルチサイト・ダメッジの危険性を示した。本研究では、実際の材料の微視的空間配置をモデル化した弾性特性および強度特性の異なる領域の集合体を計算機上に定義し、その巨視的な弾性特性だけでなく微視き裂の伝播・合体による破壊のシミュレーションも行える有限要素法プログラムを開発している。また、同様な考え方は船体構造などの剛性が複雑に変化する3時元構造体にも適用可能である。この種のシミュレーションには有限要素メッシュの自動生成が必須であり、修正4分木法、ペービング法など各種の自動要素生成手法についても研究を行っている。本年度の研究実績は以下の通りである。(1)不均質材料の内部に存在するき裂群の相互干渉を伴う伝播形態解析理論を構築するとともに、この理論モデルを修正4分木法による有限要素自動分割プログラムに組み込んだき裂群解析システムを作成し、相互干渉を伴う伝播によるき裂群の形態形成メカニズムに関する知見を得た。(2)複数疲労き裂の進展と合体プロセスを数値シミュレーションするとともに、その実験的検証を行い、マルチサイト・ダメッジの危険性を面内力を受ける場合と面外圧力を受ける場合について示した。(3)不規則形状におけるき裂解析のための有限要素モデル自動生成手法について修正4分木法およびペービング法のプログラムを作成し、き裂進展時の伝播経路の誤差について検討した。(4)き裂が複雑な溶接構造体内を伝播する場合に対して、溶接残留応力の影響を取り入れるとともに周辺構造とその弾性相互作用のある場合のシミュレーション手法をスーパーエレメント法を導入することにより解決し、実構造体内のき裂伝播解析の精度向上を図った。
偶奇パリティ電子軌道混成に基づいたスピンホール効果の解明と設計指針

スピンホール効果は電流に対して直交する方向にスピン流が発生する現象であり、低消費電力で磁性体の磁化反転を可能とする手法として注目されている。大きなスピンホール効果を得るためには、スピン軌道相互作用の大きな重金属を用いるとともに、異なる電子軌道間の混成に大きく依存することが知られている。本研究では、様々な遷移金属酸化物のスピンホール効果を測定し、遷移金属d軌道と酸素p軌道の混成依存性を明らかにする。酸素p軌道の混成を調整することで、希少な重金属を用いずに大きなスピンホール効果を発現する物質を設計する指針を得ることを目的とする。