hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
企業活動支援メカニズムとしての公共図書館ビジネス支援サービスの効果

本研究は、地域における公共図書館の新たな役割を担うサービスとして注目されつつあるビジネス支援サービスについて、市民および企業活動に及ぼす効果に着目し、効果的なビジネス支援サービスのあり方を探ることを目的とした。サービスの効果については、(1)公共図書館のような情報提供機関や相談サービスといった公的情報支援メカニズムが、開放系知識共有メカニズムの一つとして、さまざまな社会領域において果たしうる役割に関する理論的知見を得ることと、(2)ビジネス支援サービスにこの理論的知見を適用し、実態調査を踏まえて、サービスが利用者およびその所属する企業活動に対して及ぼす効果を明らかにする、という2点を課題とした。最初に理論的課題の整理と平行して、ビジネス支援サービスを実施する全国の公共図書館23館の訪問調査を行い、サービス実施状況を把握した。次いで4館の協力を得て、利用者および図書館職員に対する詳細なインタビュー調査を行った。ただし、利用者と図書館職員とのやりとりの実際は十分に調査できなかった。また、1館は職員の調査ができなかった。調査の結果、利用者については、そのときどきのサービスに対する満足とは別に、サービス利用経験、利用経験によって形成されるサービスイメージ、および代替情報収集手段という3要因が、相互作用を経て当該サービスに対する利用者の効果の評価に響を及ぼしていることが示唆された。一方、図書館職員に対する調査から、こうして経験されるサービスの価値の共有については、図書館における5つのレベルの活動が有効であることを見出した。本研究は、公共図書館のビジネス支援サービスについて、その企業活動に及ぼす効果に着目し、効果的なビジネス支援サービスのあり方を探ることを目的とする。ビジネス支援サービスにおいて公共図書館がサービス対象とするのは個人であり、企業活動自体に対してではないため、サービスが企業活動に対して及ぼす影響は間接的となり、その効果を知ることは難しい。本研究では、この問題に対し、1.情報システム研究、情報利用研究、情報リテラシー研究の成果を基盤に、図書館のような知識共有メカニズムと、個人の情報世界との相互作用に関する論点を整理し、情報提供機関や相談サービスのような公的情報支援メカニズムが、開放系知識共有メカニズムの一つとして、さまざまな社会領域において果たしうる役割に関する理論的知見を得る、2.ビジネス支援サービスにこの理論的知見を適用し、実態調査を踏まえて、サービスが利用者の所属する企業活動に対して及ぼす効果を明らかにする、という2点から検討する。1.について本年度は、Taylorの価値付加モデルを枠組に、NormannとRamirezの相互作用に基づく価値創出モデルのアイデアを組み込んだ、公的情報支援メカニズムの効果モデルを考案・検討した。2.については、30余りあるビジネス支援サービス実施館のうち、22館を対象に訪問調査を行った。その結果、「ビジネス支援」の名称のもとに多様なサービスが展開していること、それらは(1)コーナー開設、(2)コーナー+レファレンスサービスの提供、(3)(1)ないし(2)+個別相談の実施、の3種類に類別可能であること、(4)類別は主に外部組織との関係および過去のレファレンスサービスの実績に依ると推定されること、などがわかった。サービスの多様性は利用者との関係の多様性を示唆しており、また、外部組織との関係に大きく依存しているので、来年度以降の研究において考慮する必要がある。本研究は、公共図書館のビジネス支援サービスについて、利用者のビジネス関連活動に及ぼす効果に着目し、サービスの意義と効果に対する利用者および図書館員双方の認識を知ることにより、効果的なビジネス支援サービスのあり方を探ることを目的とする。昨年度に行った概念枠組みの検討および全国の実態調査を踏まえ、本年度は県立図書館2館と市立図書館2館の計4館(うち県立1館は予備調査)において、利用者および図書館員に対して半構造化インタビューを行った。利用者については、ビジネス支援サービスをどのように利用し、どんな役に立てたか、サービスをどのように認識し評価しているのかを尋ねた。図書館員に対しては、どのような考えの下にどのような体制で、利用者にどのように接してサービスを行っているのか、サービス意義をどのように捉えているのかを尋ねた。いずれも具体的に即して語ってもらうようにした。利用者・図書館員ともそれぞれ約15名に対してインタビューを行った。結果は録音したものをテープ起こしして分析した。

利用者のデータは「情報行動文法モデル」に基づき、また図書館員については「絶えざる比較法」により質的に分析した。さらに結果を調査館にフィードバックし、その意見を基に修正している。平成18年度末までに県立図書館1館の分析のみ終え、その成果を発表した。利用者のサービスに対する認識に関連しては、「丸投げ対自立探索支援」・「利用経験」・「代替手段の有無」・「満足度」・「相対的有用性」といったカテゴリーを抽出した。図書館員については、「対外対対内」・「組織横断対定型」・「新規顧客獲得対常連顧客支援」・「新しい価値の創造対既存サービスの改善」といったサービスの価値の側面を抽出することができた。本研究は、地域における公共図館の新たな役割を担うサービスとして注目されつつあるビジネス支援サービスについて、その市民および企業活動に及ぼす効果に着目し、効果的なビジネス支援サービスのあり方を探ることを目的とする。ビジネス支援サービスにおいて公共図書館がサービス対象とするのは個人であり、企業活動自体に対してではない。そのため、サービスが企業活動に対して及ぼす影響は間接的となり、その効果を知ることは難しい。本研究では、この効果の問題を、公共図書館という開放系の公的情報支援メカニズムが、個人の情報世界を媒介として、企業という社会組織に影響を及ぼす、という理論的枠組みの下でとらえ、(1)情報提供機関や相談サービスのような公的情報支援メカニズムが、開放系知識共有メカニズムの一つとして、さまざまな社会領域において果たしうる役割に関する理論的知見を得ることと、(2)ビジネス支援サービスにこの理論的知見を適用し、実態調査を踏まえて、サービスが利用者およびその所属する企業活動に対して及ぼす効果を明らかにする、という2点を課題とする。最終年度である本年度は、前年度に実施した図書館調査を継続し、終えたほか、若干の補足調査を行い、また、シンポジウムと報告書により成果をとりまとめた。調査の結果、利用者については、そのときどきのサービスに対する満足とは別に、サービス利用経験、利用経験によって形成されるサービスイメージ、および代替情報収集手段という3要因が、相互作用を経て当該サービスに対する利用者の効果の評価に影響を及ぼしていることが示唆された。一方、こうして経験されるサービスの価値の共有については、図書館における5つのレベルの活動が有効であることを見出した。
抗原非特異的な喘息増悪の病態におけるTRPチャネルの役割に関する研究

Transient receptor potential(TRP)チャネルは、多くの化学的・物理的刺激を感受するセンサーとして、様々な部位に発現し、多様な生体機能に関わっている。近年、TRPチャンネルが消化器疾患、大腸がん、肺疾患などに関与することが報告されている。本研究では、気管支喘息の病態におけるTRPチャンネルの役割について、TRP-Xチャンネルの遺伝子改変マウスを用いてパパイン誘導性気管支喘息モデルを作成し検討を行った。その結果、TRP-X遺伝子改変マウスでは、野生型マウスと比較して好酸球性気道炎症が減弱しており、肺でのIL-5、IL-13のmRNAレベルでの発現や気管支肺胞洗浄液中のIL-5、IL-13の濃度が低下していたが有意差は認めなかった。TRP-Xチャンネルは温度を感知するセンサーとしての役割を担っている。TRP-Xチャンネルが関与する喘息の病態メカニズムをさらに詳細に検討するために、パパイン誘導性喘息モデルに低温暴露を行なった。パパイン投与に低温暴露を行なったマウスでは、パパイン投与単独のマウスと比較して好酸球性気道炎症の増悪を認めた。一方、TRP-Xチャンネル遺伝子改変マウスでは、低温暴露による好酸球性気道炎症の増悪が抑制されていた。肺でのIL-5、IL-13のmRNAレベルでの発現や気管支肺胞洗浄液中のIL-5、IL-13の濃度が低下していた。さらにTRP-X遺伝子改変マウスでは、気道のILC2細胞数が減少していた。TRP-Xチャンネルの肺での発現を検討したところ上皮細胞で発現を認めたが、ILC2細胞には発現していなかった。本研究により、肺に発現しているTRP-Xチャンネルは、間接的にILC2の機能を制御することで、温度変化による喘息の増悪に関与していることが明らかになった。ウイルス感染、大気汚染物質への曝露や気圧・温度の変化などの非特異的刺激よる喘息症状増悪の詳細なメカニズムは不明である。温度、pH、圧などさまざまな物理・化学的な細胞外刺激の感知を行うセンサーとしての役割を果しているTRP(transient receptor potential)チャネルは、肺の構築細胞や免疫・炎症細胞にも広く発現していることが近年報告されている。本研究では喘息の病態におけるTRPチャネルの関与を検討し、TRPチャネルを介した免疫・アレルギーの制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、TRP-X遺伝子欠損マウスの肺にアレルギー性炎症を誘導して、炎症の程度及びTh2サイトカインの産生を野生型と比較した。炎症の程度は気管支肺胞洗浄液(BALF)中の炎症細胞数、組織所見で評価した。野生型マウスに気道炎症を誘導すると、BALF中の好酸球数の増加、肺組織の炎症細胞浸潤、杯細胞過形成、気道分泌物産生過多、肺でのIL-5、IL-13mRNAの発現、BALF中のIL-5、IL-13産生の増加を認めた。次にTRP-X遺伝子欠損マウスにアレルギー性気道炎症を誘導したところ、野生型マウスと比較して、好酸球性気道炎症、杯細胞過形成、気道分泌物産生過多が有意に低下しており、更に肺でのIL-5、IL-13mRNAの発現、BALF中のIL-5、IL-13産生が低下していた。これらの結果は、TRP-XのシグナルがIL-5、IL-13の産生を介してアレルギー性気道炎症の誘導に関与している可能性を意味している。今後は、TRP-Xが関与する炎症のメカニズムを明らかにする。本年度は、アレルギー性気道炎症マウスモデルを作製し解析を行った。遺伝子欠損マウスを用いて、TRP-XがTh2サイトカインの産生、好酸球性気道炎症の誘導において重要な役割を果たしていることを見出したが、解析に使用するTRP-X遺伝子欠損マウスの繁殖に時間を要しており、気道構築細胞、炎症細胞におけるTRP-Xチャネルの発現、機能解析については当初の予定よりやや遅れている。TRP(transient receptor potential)チャネルは主に感覚神経終末に発現する非選択性陽イオンチャネルであり、さまざまな細胞外刺激のセンサーとしての役割を担っている。近年、TRPチャネルが肺の構築細胞や免疫・炎症細胞に発現しており、サイトカインやケモカインの産生、炎症反応の誘導に関与することが報告されている。また、重症喘息患者では気道上皮でTRPV1チャネルの発現が亢進していることが報告されており、喘息の病態にTRPチャネルが関与する可能性が考えられる。本研究では、ウイルス感染、大気汚染物質への曝露や気圧・温度の変化などの抗原非特異的な刺激による喘息の病態へのTRPチャネルの関与を明らかにすることを目的としている。現在までのところ、TRP-X遺伝子欠損マウスを用いた喘息モデルでは、野生型マウスと比較して、好酸球性気道炎症、杯細胞過形成、気道分泌物産生過多が有意に低下しており、更に肺でのIL-5、IL-13mRNAの発現、BALF中のIL-5、IL-13産生が低下していることを明らかにしている。IL-5、IL-13の産生細胞として、2型自然リンパ球(ILC2)の関与を想定し、ILC2の細胞数を比較したが有意差は認めなかった。Th2細胞についても検討を行っている。また、TRP-Xチャンネルが気道上皮、気道平滑筋に発現していることを免疫染色で確認した。

遺伝子改変マウスを用いて喘息の表現型を検討し、遺伝子改変マウスでは喘息反応が低下していることを明らかにしたが、そのメカニズムの解明に時間を要している。マウスモデルのみでなく培養細胞等を用いた検討を行うことを予定している。Transient receptor potential(TRP)チャネルは、多くの化学的・物理的刺激を感受するセンサーとして、様々な部位に発現し、多様な生体機能に関わっている。近年、TRPチャンネルが消化器疾患、大腸がん、肺疾患などに関与することが報告されている。本研究では、気管支喘息の病態におけるTRPチャンネルの役割について、TRP-Xチャンネルの遺伝子改変マウスを用いてパパイン誘導性気管支喘息モデルを作成し検討を行った。その結果、TRP-X遺伝子改変マウスでは、野生型マウスと比較して好酸球性気道炎症が減弱しており、肺でのIL-5、IL-13のmRNAレベルでの発現や気管支肺胞洗浄液中のIL-5、IL-13の濃度が低下していたが有意差は認めなかった。TRP-Xチャンネルは温度を感知するセンサーとしての役割を担っている。TRP-Xチャンネルが関与する喘息の病態メカニズムをさらに詳細に検討するために、パパイン誘導性喘息モデルに低温暴露を行なった。パパイン投与に低温暴露を行なったマウスでは、パパイン投与単独のマウスと比較して好酸球性気道炎症の増悪を認めた。一方、TRP-Xチャンネル遺伝子改変マウスでは、低温暴露による好酸球性気道炎症の増悪が抑制されていた。肺でのIL-5、IL-13のmRNAレベルでの発現や気管支肺胞洗浄液中のIL-5、IL-13の濃度が低下していた。さらにTRP-X遺伝子改変マウスでは、気道のILC2細胞数が減少していた。TRP-Xチャンネルの肺での発現を検討したところ上皮細胞で発現を認めたが、ILC2細胞には発現していなかった。本研究により、肺に発現しているTRP-Xチャンネルは、間接的にILC2の機能を制御することで、温度変化による喘息の増悪に関与していることが明らかになった。TRP-X遺伝子欠損マウスを用いたアレルギー性気道炎症モデルの解析を継続するとともに、気道におけるTRP-Xチャンネル発現細胞、Th2サイトカイン産生細胞を同定する。更にTRP-Xチャンネル発現細胞の機能解析を行い、Th2サイトカインの産生機序と制御機構におけるTRP-Xチャンネル役割を明らかにする。アレルギー性気道炎症モデルでは、IL-25、IL-33、TSLPなどの上皮由来サイトカイン、2型自然リンパ球(ILC2s)の関与についても報告されている。本研究ではTRP-Xを介した自然免疫の制御機構についても検討する。研究費は、動物モデルの解析、細胞レベルでの解析、および消耗品に使用する予定である。今後はマウスモデルを用いた検討を継続し気道におけるTh2サイトカイン産生細胞を明らかにするとともに、TRP-Xチャンネルの発現を確認している気道上皮細胞や気道平滑筋細胞を用いて、TRP-Xチャンネルの刺激剤や抑制剤を用いて研究を進めていくことで、TRP-Xの気管支喘息病態における役割、および、TRP-Xが関与する気道炎症のメカニズムを解明する。
熱電子放出ダイバータ板と高熱流プラズマ複合系における分岐現象

熱核融合炉ダイバータプラズマのように高いエネルギー密度を有する高熱流プラズマと材料とが接触すると,その材料の温度は上昇し,十分高温になると,材料から熱電子が発生する。このような電子放出はプラズマと材料の境界面に形成されるシースに大きな影響を与え,特にシース電圧を小さくする効果がある。シース電圧が小さくなるとシースの熱絶縁性が悪くなり,材料への熱負荷は大きくなる。本研究ではこのように高い熱流のプラズマと材料の相互作用は極めて強い非線形性を示し,この複合系が分岐現象を示すことを実験と理論両面で示した。同時に外部熱パルスによって,2つの状態の遷移が生ずることも実験的,理論的に示した。核融合炉のダイバータの新しいコンセプトとして,熱電子放出ダイバータ板を提要したことになる。本コンセプトの特長はシース電圧が低いためスパッタリングが極力抑制されている点にある。タングステン(W)の場合に具体的検討を行い,問題点としてタングステンの蒸発と,熱の集中の2点を指摘した。前者については温度領域を適切に選択することによって低く抑えることが可能であり,後者についてはWの良好な熱伝導特性による大面積からの熱輻射で克服できることを示した。さて高熱流プラズマと材料表面との相互作用を更にシース形成の観点から詳細に検討することにより以下の事が判明した。即ちシース電圧の低下による材料への熱負荷増大の一方,電子温度は低下するので,それによるプラズマ内部エネルギーの減少を考慮しなければならない。この新しい効果をとり入れて,本複合系の静特性のみならず熱パルス等に対する動的温特の解析をする必要性があることを明きらかにし,今後の発展的課題とした。
ペルー北部地域の環境利用と国家形成

平成8年度及び9年度に発掘調査を行った、ペルー共和国北海岸、ランバイェケ県のカンパメント・デ・パレドーネス遺跡(以下、本調査遺跡)に関連する野外調査を継続して行った。本年度は調査期間が短く、また、3年計画の最終年にあたってまとめをすべきこと等を考え、交付申請時に計画していた発掘を中止し、遺跡周辺の踏査と、現地に整理途中のまま残してきた遺物の整理を集中的に行うこととした。概要は以下の通りである。1.遺跡周辺の踏査:平成9年度の発掘において、溶鉱炉を含む銅冶金の工房址を発見し、その後の分析によって遺跡出土の銅製品は、砒素を5%前後含有する砒素青銅であることが判明した。この種の砒素青銅は調査遺跡西方のバタン・グランデ遺跡でも大量に生産されたことが分っているが、微量成分の相違から、原料供給地や製法は、本調査遺跡においてはバタン・グランデとは異った独自のものによっていたと推定された。このため、これまで未調査であったチャンカイ川南岸(本調査遺跡は北岸に位置する)を踏査するとともに、遺跡西方の地域を再調査した。この結果、南岸にも銅製品を出土する遺跡が点在し、丘陵上に銅鉱山が分布することが明らかとなった。また、遺跡西方でも銅鉱山の存在を確認した。遺物の一部はペルー文化庁の許可の下に持ち帰っており、現在分析中である。2.発掘遺物の整理:遺跡近くのチョンゴヤペ市に保管していた過去2年分の発掘遺物を再整理し、重要と思われる土器、土製品、石器、貝製品、骨製品、銅製品等の金属器の写真撮影と実測にあたり、最終報告書に必要な遺物分析を終了した。分析のため借用して持ち帰った若干の遺物以外は、ランバイェケ市のブリューニンク博物館(文化庁支所)に引渡し済である。以上記述した現地での調査及び分析結果は、現在再整理し、また、報告書作成のために原図のトレース等を行っている所である。整理完了をまって報告書を上梓したい。カンパメント・デ・パレド-ネス遺跡は、ペル-、チクラヨ市の東方約65km、チャンカイ川の右岸に位置し、高さ10m前後の行政=祭祀用基壇や低い居住用基壇で構成されている。本年度の発掘は、(1)同遺跡及びチョンゴヤペ地域の編年、(2)同遺跡の性格、(3)チョンゴヤペ地域とランバイェケ下流地域及びカハマルカ山地との関係を明らかにすることを目的として、7月29日に開始し10月1日に終了した。発掘したのは、中心部の大広場(広場G)の南部及び東部と、広場の西側の神殿基壇(基壇E)の頂上部である2.編年遺物整理、分析、絶対年代測定は未完了だが、シカン文化やカハマルカ文化と共通する土器特徴をもとに、次のような試験的編年を行うことができた。(1)ラッカルミ期(?-AD.900)、(2)パレド-ネス期(AD.900-AD.1100)、(3)カルニチェ期(AD.1100-AD.1350)、(4)チョンゴヤペ期(AD.1350-AD.1476)である。3.発掘結果広場Gの建造は、パレド-ネス期に始まり、同期に1度拡張されたのち、カルニチェ期の再度拡張されている。チョンゴヤペ期にさらに拡張されているが、この最後の拡張は文書記録にあるチム-の征服に山来すると思われる。基壇Eの原型はラッカルミ期に作られ、この時、人骨を含む大量の骨灰をまいて築造儀礼が行われた跡がある。広場Gと組み合った形に整えられたのはパレド-ネス期以降で、パレド-ネス期に2度、カルニチェ期に1度改築が行われた。アドベ壁をほぼ井桁に組んで中に土砂を詰める技法で築かれている。4.まとめと展望本遺跡は周辺一帯の行政=祭祀センターであったと考えられ、同時に、一種の交易センターとしても機能したと思われる。遺跡東方に銅治金工房址が確認されており、治鐵が産業基盤であったことは確実である。次年度の発掘ではこの点を確認したい。1996年度に引き続き、ペル-共和国、ランバイェケ県チクラ-ヨ市の65Km東方に位置するカンパメント・デ・パレド-ネス遺跡の発掘を行った。1996年度は、中心部(セクションI)を調査して試験的な編年を行ったが、1997年度は、遺跡全体の表面調査を再度行うと共に、セクションIの東側を約30m下った低地にある遺構群(北西部をセクションIII、南東部をセクションIVと名付けた)を集中的に発掘し、下記の成果を得た。1.遺跡の表面調査これまでセクションIおよびその近傍のみを同一遺跡として認めていたが、遺跡全体はカラボソ山系西稜の山麓部に5kmにわたって広がることを確認した。2.セクションIIIの発掘約3050m_2のトレンチを4箇所発掘し、全区域においてカルニチェ期(AD.1100-1350)の遺構を確認した。最深部からはパレド-ネス期(AD.900-1100)の建築址を一部確認している。また、ここからはカンラン石、石英、ウミギク貝などで作られたビーズ及び未完成品が多数出土したため、首飾り等の装飾品の工房址であったと推定される。3.セクションIVの発掘

高さ約3mのアドベ造マウンドの北側に約90m_2、南側に約60m_2の発掘区を設定して調査し、全区域からカルニチェ期の遺構が確認された。北側からは約4m四方の神殿や炉跡を含む祭祀用基壇群が出土し、そのさらに下側にパレド-ネス期のものと思われる神殿群が存在することを確認した。南側からはナイフ、針などの銅製品や鉱滓と共に銅細工用の炉と、さらに最下部の発掘面からは溶鉱炉が出土した。銅の溶鉱炉はペル-で2度目の発見であり、今後継続調査を実施することが望まれる。4.整理・分析状況若干の遺物をペル-文化庁の許可の下に持ち帰り、物理化学分析等を行うと共に、遺構・遺物の実測図を整理し、分析解釈を行っているところである。これらの一次的整理分析の終了をまって、本年度の調査に関する報告、論文を発表する予定である。平成8年度及び9年度に発掘調査を行った、ペルー共和国北海岸、ランバイェケ県のカンパメント・デ・パレドーネス遺跡(以下、本調査遺跡)に関連する野外調査を継続して行った。本年度は調査期間が短く、また、3年計画の最終年にあたってまとめをすべきこと等を考え、交付申請時に計画していた発掘を中止し、遺跡周辺の踏査と、現地に整理途中のまま残してきた遺物の整理を集中的に行うこととした。概要は以下の通りである。1.遺跡周辺の踏査:平成9年度の発掘において、溶鉱炉を含む銅冶金の工房址を発見し、その後の分析によって遺跡出土の銅製品は、砒素を5%前後含有する砒素青銅であることが判明した。この種の砒素青銅は調査遺跡西方のバタン・グランデ遺跡でも大量に生産されたことが分っているが、微量成分の相違から、原料供給地や製法は、本調査遺跡においてはバタン・グランデとは異った独自のものによっていたと推定された。このため、これまで未調査であったチャンカイ川南岸(本調査遺跡は北岸に位置する)を踏査するとともに、遺跡西方の地域を再調査した。この結果、南岸にも銅製品を出土する遺跡が点在し、丘陵上に銅鉱山が分布することが明らかとなった。また、遺跡西方でも銅鉱山の存在を確認した。遺物の一部はペルー文化庁の許可の下に持ち帰っており、現在分析中である。2.発掘遺物の整理:遺跡近くのチョンゴヤペ市に保管していた過去2年分の発掘遺物を再整理し、重要と思われる土器、土製品、石器、貝製品、骨製品、銅製品等の金属器の写真撮影と実測にあたり、最終報告書に必要な遺物分析を終了した。分析のため借用して持ち帰った若干の遺物以外は、ランバイェケ市のブリューニンク博物館(文化庁支所)に引渡し済である。以上記述した現地での調査及び分析結果は、現在再整理し、また、報告書作成のために原図のトレース等を行っている所である。整理完了をまって報告書を上梓したい。
二酸化炭素直接還元炭素資源再生による再生可能エネルギーの負荷平準化

再生可能エネルギーを活用した二酸化炭素(CO2)の直接還元炭素資源再生を目的に電気分解セルを製作しCO2電気分解の実証を行った。実験より再生一酸化炭素:酸素生成比がほぼ1:0.5となり、Faraday則に応じて化学量論的に電気分解が進むことを確認した。得られた実験データを基に製鉄プロセスへの本技術の応用可能性を検討したところ、本SOECシステムの貢献が確認された。以上からCO2の直接還元炭素資源再生、再生可能エネルギーの負荷平準化への貢献性に必要な実験データが得られた。二酸化炭素(CO2)電気分解セルを製作しCO2電気分解の実証を行った。熱力学上有利な800°C以上での高温で電気分解を行った。目的のセルは固体酸化物燃料電池(SOFC)と同様の構成をとり、SOFCと逆の電解をかけて電気分解を行った。カソード極向けのCO2分解触媒と酸素伝導粒子を混合した粒子を調製し、逆電解を与えCO2を還元した。電解質には円筒形のイットリア安定化ジルコニア(YSZ)を用いた。Ni-YSZ系は反応性向上のため材料の高温加熱を必要とし無い機械混合手法を利用した。カソード触媒向けに酸化ニッケル粉とYSZ粉をボールミルにて機械混合した、同様にアノード触媒向けにLSM粉とYSZ粉を機械混合し、それぞれを用いてSOECを作成した。800°Cの条件下においてNi-YSZ系、Ni-LSM系のCO生成速度がそれぞれ0.27, 0.21 μmol min-1 cm-2で、前者が比較的高い反応活性を示した。また前者は250時間の連続試験でも反応活性、結晶構造に大きな変化が見られず安定しており、機械混合が高温加熱に代替できる可能性を示した。以上から本研究目的であるCO2の再資源化、再生可能エネルギーの負荷平準化への貢献性に必要な実験データが得られた。電解質外側をカソード極にはCO2分解触媒と酸素伝導の機能を有したNickel/Lanthanum Strontium Manganate(LSM)混合物触媒粒子を調製し用いた。円筒内面アノード極としカソード極と同じくNickel/LSM混合物をペーストを混合して塗布した。YSZの内外表面には白金メッシュを固定し電気分解むけの電力を供給した。電気炉にて反応部を800900°Cの範囲で目標温度に加熱保温し、電気分解のためにポテンショスタット/ガルバノスタットにて電圧を設定し電流量を測定した。生成ガスをガスクロマログラフで分析した。電気分解実験の結果、一酸化炭素(CO)、炭素、酸素の生成が確認された。COと酸素の生成比は、ほぼ2:1と量論比通りであり、概ねファラデー側にも則っていたことから、CO生成反応が主反応として反応が進んだことが確認された。一方でカソード電極に炭素析出が確認された。以上から本研究目的であるCO2の再資源化、再生可能エネルギーの負荷平準化への貢献性に必要な実験データが蓄積された。今後、目的に応じた反応条件の検討を進める。カソード極向けのCO2分解触媒と酸素イオン伝導粒子を混合した粒子を調製し、逆電解を与えCO2を還元した。電解質にはディスク形のイットリア安定化ジルコニア(YSZ)を用いた。高価なPtを使用しないセル構成を検討しNi-YSZ|YSZ|LSM-YSZの構成を持つSOECを作成し反応性を実験的に検討した。800°Cの条件下においてNi-YSZ系のCO生成速度が0.366μmol min-1 cm-2で、従来に比較して高い反応活性を示した。CO:酸素生成比がほぼ1:0.5となり、Faraday則に応じて化学量論的に電気分解が進むことを確認した。また250時間の連続試験でも反応活性、結晶構造に大きな変化が見られず安定しており、機械混合が高温加熱に代替できる可能性を示した。得られた実験データを基に製鉄プロセスへの本技術の応用可能性を検討した。

大型高炉から発生するCO2の30%を回収、電気分解して、循環再利用することを仮定して、試算を行った。所要エネルギーは電気分解電力が170 MWe、SOEC加熱熱量が38 MWtと見積もられ合計200 MW規模のエネルギー入力が必要であった。再生可能エネルギーとして大規模太陽電池(メガソーラー)がエネルギー源として候補である。20 MW規模のメガソーラーをこのSOECシステムに利用すると高炉で3%程度のCO2排出削減が可能と見積もられた。現在、製鉄プロセスのCO2削減10%を目指して検討がなされており、本SOECシステムの貢献は少なくないと期待された。以上から本研究目的であるCO2の再資源化、再生可能エネルギーの負荷平準化への貢献性に必要な実験データが得られたと判断される。エネルギー学二酸化炭素(CO2)電気分解セルを製作しCO2電気分解の実証を行った。熱力学上有利な800°C以上での高温で電気分解を行った。目的のセルは固体酸化物燃料電池(SOFC)と同様の構成をとり、SOFCと逆の電解をかけて電気分解を行った。電気炉にて反応部を800900°Cの範囲で目標温度に加熱保温し、電気分解のためにポテンショスタット/ガルバノスタットにて電圧を設定し電流量を測定した。生成ガスをガスクロマログラフで分析した。高価なPtを使用しないセル構成を検討しNi-LSM|YSZ|LSM-YSZおよびNi-YSZ|YSZ|LSM-YSZの構成を持つSOECを作成し反応性を実験的に検討した。Ni-LSM系セルでは900°C、2.0 Vにおいて電気分解でCO生成速度が0.83 μmol min-1 cm-2と向上しPt-LSM系の同条件での値より優れた性能を示した。高価なPtを利用の省略が可能であることを示し、実用性をより高めた。以上から目的のCO2の再資源化の可能性を実験的に実証し、反応動力学的知見をえることができた。よって、おおむね順調に進展していると判断される。二酸化炭素(CO2)電気分解セルを製作しCO2電気分解の実証を行った。電気分解実験の結果、一酸化炭素(CO)、炭素、酸素の生成が確認された。COと酸素の生成比は、ほぼ2:1と量論比通りであり、概ねファラデー側にも則っていたことから、CO生成反応が主反応として反応が進んだことが確認された。一方でカソード電極に炭素析出が確認された。目的のCO2の再資源化の可能性を実験的に実証し、反応動力学的知見をえることができた。以上から本研究目的であるCO2の再資源化、再生可能エネルギーの負荷平準化への貢献性に必要な実験データが蓄積された。二酸化炭素(CO2)電気分解セルの材料調製の最適化を進め、CO2再資源化の高度化を進める。成果をもとに、本研究目的であるCO2の再資源化、再生可能エネルギーの負荷平準化への貢献性を評価する。目的のセルは固体酸化物燃料電池(SOFC)と同様の構成をとり、SOFCと逆の電解をかけて電気分解を行う。
αβTCRトランスジェニックマウスを用いた胸腺内微小環境の解析

Tリンパ球の胸腺内での分化における胸腺細胞と胸腺ストローマ細胞の相互作用の果たす役割を解明するために、マウス胸腺細胞のサブポピュレーションに発現している細胞表面抗原(IMT-1と命名)を認識するモノクロナール抗体、1-23抗体、を作成し、抗原の解析を行なった。IMT-1抗原は胸腺細胞のサブポピュレーションに特異的に発現しており、Bリンパ球系細胞および成熟Tリンパ球には発現していない。IMT-1抗原はCD4-8-DN胸腺細胞のCD44-25+の分化段階の細胞に発現し、それ以降CD4+8+DP細胞まで発現しており、SP細胞へ分化すると細胞表面から消失する。胎仔胸腺においては、胎齢15.5日目までは一部の細胞に弱く発現しているが、胎齢16.5日目からはほとんどの細胞に発現するようになり、生後急速に消失する。IMT-1抗原のTリンパ球の胸腺内での分化に果たす役割を解明するために、1-23抗体をin vitroにおける胎仔胸腺臓器培養の系に加えた。胎齢16.5日の胎仔胸腺細胞はほとんどCD4-8-DN細胞であり、in vitroにおける胎仔胸腺臓器培養を行なうと、CD4+8-およびCD4-8+SP細胞へと分化する。この時、分化したCD4+8-細胞とCD4-8+細胞の細胞数の比は約2:1である。1-23抗体存在下で胎仔胸腺臓器培養を行なうと、分化したCD4+8-細胞とCD4-8+細胞との細胞数の比が逆転した。以上の結果よりIMT-1抗原が胸腺細胞の分化に関与している可能性が示唆された。
単一高分子鎖科学のフロンティアを拓く実空間・逆空間相補的構造解析法の確立

高分子材料中における単一分子鎖の完全なコンホメーション解析を実現することを目的として、超解像光学顕微鏡(SRM)及び斜入射小角中性子散乱(GI-SANS)を融合した方法論を確立することを目指している。SRMに関しては、昨年度に整備した位相制御顕微鏡光学系の最適化、さらに試料ラベルに用いる蛍光色素分子を検討することで、測定におけるノイズを低減することに成功し、10%程度の分解能向上を達成することができた。さらに、GI-SANSとの融合測定に向けた光学系の構築を行った。一方、中性子実験については、ビームタイムを確保することができたものの、前年度から施設側で生じているチョッパートラブルが継続していたことによってダイレクトビーム近傍に検出器を設置することができず、GI-SANS測定を行うことができなかった。そのため、この間に次年度に計画しているGI-SANS測定における感度向上を目的として、中性子集光ミラーの導入・調整を行った。その結果として、中性子ビームを2 x 2 mmの領域まで絞り込んだ場合、これまでの四象限スリットによるビームコリメーションと比較して、パワー密度を6倍にまで向上することができた。これにより、GI-SANS測定を実施した際には、これまでの実験条件と比較して大幅な感度向上が期待される。本研究におけるGI-SANS測定は、中性子実験施設によって行われるものであり、そのためには公募制の実験課題で審査を経て採択される必要がある。本年度においても、課題自体は採択されていたものの、前年度から施設側で生じているチョッパートラブルが継続していたことによって実験を実施することができなかったため。GI-SANS測定以外の研究項目については概ね計画通りに進んでおり、施設の機器修復を待ち、GI-SANS測定を行った後、SRMとの同時計測に着手する予定である。高分子材料中における単一分子鎖の完全なコンホメーション解析を実現することを目的として、超解像光学顕微鏡(SRM)および斜入射小角中性子散乱(GI-SANS)を融合した方法論を確立することを目指している。本年度においては、超解像顕微鏡に関しては、位相制御法の導入による深さ方向に対する高分解能化を図った。蛍光顕微鏡本体のカメラポートからの信号光をレンズによってコリメートした後、位相マスクを設置した。マスク透過後の信号光は再びレンズを透過してsCMOSカメラ上に結像した。位相マスクのパターンを制御することによって、観測対象物が焦点面からごくわずかに外れただけで敏感に観察形状が変化するようにした。これにより、深さ方向に約50 nmの空間分解能を達成することができた。また顕微鏡の照明光源として、従来からの532 nmのレーザーに加え、640 nmのレーザーを同軸で入射することによってマルチカラーでの超解像観察に対応するよう改良を行った。GI-SANSに関しては、2次元中性子検出器MWPCの導入を行った。J-PARC物質・生命科学研究施設に設置された中性子反射率ビームラインBL17においてそのテストを行った。まず積算した中性子信号のデータ表示ソフトウェアを作成し、取得したデータから様々な解析を可能にした。次いで、感度構成などの実験を行う段階となって、BL17のチョッパー装置の故障によって中性子実験を行うことができなくなり、MWPCの導入を完了することができなかった。BL17において高エネルギー中性子線を遮断するためのT0チョッパーシステムが停止したため、2次元検出器の使用を行うことができず、斜入射散乱に関する研究を十分に進めることができなかった。本年度、中性子施設のチョッパートラブルによってGI-SANSに関する実験計画が遅れることとなった。その修理は夏期停止期間に予定されており、10月後半の再稼働後にMWPCの導入とこれを用いたGI-SANS実験の実現にむけて研究を進める。一方、超解像顕微鏡に関しては、概ね計画通りに進んでおり、後半のGI-SANSとの同時実験に向けてシステムの準備と予備測定を行う。

GI-SANS測定以外の研究項目については概ね計画通りに進んでおり、施設の機器修復を待ち、GI-SANS測定を行った後、SRMとの同時計測に着手する予定である。本年度はJ-PARCビームラインBL17のトラブルによってMWPCに関する実験を行うことができず、本件に関する予算を執行できなかった。次年度に復旧予定のため、全額執行予定である。進捗状況の項で述べたように、中性子実験施設で生じたトラブルによって本年度に計画していた実験を行うことができなくなった。そのため、本研究期間中に使用予定であった物品費及び旅費は、当該実験を実施予定である次年度に繰り越し、実験に必要な消耗品費などとして使用する予定である。
慢性疾患をもつ子どもと家族に関わる外来看護師への教育支援プログラムの作成と評価

本研究は、小児科外来看護師が慢性疾患をもつ子どもと家族により良く関わるための教育支援方法を検討し、具体的な教育支援プログラムを実施・評価することを目的とする。当該年度に実施した内容を以下に示す。面接調査:平成28年実施した「慢性疾患をもつ子どもの家族のニーズを捉えるための教育支援プログラム」に参加した11名の看護師のうち、面接の承諾の得られた2施設2名の看護師を対象に実施した。内容は、プログラム実施後の実践や認識の変化やプログラムについての要望である。外来看護師は、「年齢に合わせた介入のポイント」や、「他職種との連携の実際」、「短時間で家族とコミュニケーションをとるための関わりの実際」に関する具体的な講義の内容が、プログラム終了後の看護実践に役立ったと述べた。特に、「受診時に短時間でも会話ができればよいと考え、家族と話ができるようになった」ことや、「家族へ自分から一歩踏み出して声をかけるようになった」ことなど、具体的な看護実践の変化が語られた。その一方で、社会資源や福祉サービスについての知識不足や活用の難しさ、外来看護師間で個別のケースを検討することの時間的な難しさ、配置人数の少ない外来看護体制の現状も課題としてあげられた。また、今回同様に他施設の外来看護師とのディスカッションを含めた定期的な学習の機会や、疾患ごとの成人移行期支援について学習する機会についての要望が聞かれた。以上から、本研究で行った教育支援プログラムにより、参加者は認識や看護実践の変化があり、プログラムの効果が確認された。しかし、プログラムの参加人数や面接調査人数が少なく、十分に評価できているとは言い難い。そこで、地域医療支援病院の教育担当者や外来管理者からも聞き取り調査を行い、外来看護師等中堅看護師への教育支援の現状と課題から、プログラムの評価を行った。本研究の目的は,小児科外来看護師が慢性疾患をもつ子どもや家族とより良く関わるための教育支援方法を検討し,具体的な教育支援プログラムを実施・評価することである.本年度は,1)小児科外来看護師への継続教育や家族のアセスメント方法に関する情報収集と,2)教育支援プログラムの作成を行った.1)情報収集:慢性疾患をもつ子どもや家族に関わる外来看護師への継続教育や,必要な知識・技術に関する国内外の文献検討を行なった.また,国内の関連学会に参加し,他大学の看護教員や看護職者らと情報交換を行い,研究の動向について情報収集をした.2)教育支援プログラムの作成:本プログラムは,平成23ー26年度科学研究費助成事業「慢性疾患をもつ子どもの家族と関わる外来看護師の教育支援ニーズに関する研究(研究代表者:髙橋百合子)」による調査結果や先行研究(堀ら,2002,鈴木ら,2003,松本ら,2004,横山,2003,大脇ら,2008)を参考に作成し,地域医療支援病院の小児科外来で継続看護を行っている小児看護専門看護師から助言を得て内容の検討を行った.プログラムは講義とディスカッションの形式とし,慢性疾患を持つ子どもや家族のニーズを捉えるため,1看護実践に活用できる知識を得ること,2他院の看護師との情報交換を通じて,自らの看護実践を振り返るとともに,具体的な看護実践への活用について考えることをねらいとした.本年度は,予定通り情報収集と教育支援プログラムの作成を行うことができたため,おおむね順調に進展していると考える.本研究は,小児科外来看護師が慢性疾患をもつ子どもと家族により良く関わるための教育支援方法を検討し,具体的な教育支援プログラムを実施・評価することである.本年度は,A県内の地域医療支援病院の小児科外来看護師を対象に,教育支援プログラムを実施した.プログラムのねらいは,1慢性疾患をもつ子どもや家族のニーズを捉えるため、看護実践に関する知識が得られること、2他院の看護師との情報交換を通じて自らの看護実践を振り返るとともに、具体的な看護実践への活用について考えることとした.3回のプログラムを2か月に1回のペースで行い,各回とも,小児看護専門看護師2名による講義とテーマに関するグループディスカッションの形式とした.各回のテーマは,『慢性疾患をもつ子どもの成長発達に合わせた支援・日頃の看護実践や気になることについて(第1回)』、『子どもや家族のニーズを把握するための工夫とコミュニケーション(第2回)』、『子どもや家族を取り巻く他職種との連携・社会資源や福祉サービス(第3回)』である.各回の評価として、質問紙にてプログラムの満足度、講義内容の理解度、ディスカッションの学び、テーマについて日々の看護実践を振り返り感じたことを尋ね、終了後2か月後に実践への活用の程度、活用した内容、プログラムについての意見・感想を尋ねた。第1回から第3回まで全員が「とても満足した」、「やや満足した」、「よく理解できた」、「少し理解できた」と回答し、各回のディスカッションでは、各施設の違いや同じ課題に気付き、看護師間のカンファレンスの必要性を再確認するなど,さまざまな学びが得られた。しかし、各回の参加者にばらつきがあり、参加しやすい時期や方法の検討についての課題も明確になった。本年度は,小児看護専門看護師の協力を得て、予定していた教育支援プログラムを実施することができたため,おおむね順調に進展していると考える.地域医療支援病院の外来看護師は、慢性疾患をもつ子どもや家族との関わりに難しさを感じているが、学習の機会が少なく、様々な教育支援を望んでいる現状がある。

本年度は,昨年度実施した、A県内の地域医療支援病院の小児科外来看護師への教育支援プログラムについて、質問紙やディスカッションの内容などのデータを分析し、関連学会で結果を公表した。また、プログラムに参加した外来看護師への面接調査の準備を行った。研究者の教育業務が多忙であり、年度内に調査を実施することは難しい現状であった。また、調査対象者である外来看護師の業務も忙しい時期と重なり、対象者の確保が困難であったことから、調査が遅れている。本研究は、小児科外来看護師が慢性疾患をもつ子どもと家族により良く関わるための教育支援方法を検討し、具体的な教育支援プログラムを実施・評価することを目的とする。当該年度に実施した内容を以下に示す。面接調査:平成28年実施した「慢性疾患をもつ子どもの家族のニーズを捉えるための教育支援プログラム」に参加した11名の看護師のうち、面接の承諾の得られた2施設2名の看護師を対象に実施した。内容は、プログラム実施後の実践や認識の変化やプログラムについての要望である。外来看護師は、「年齢に合わせた介入のポイント」や、「他職種との連携の実際」、「短時間で家族とコミュニケーションをとるための関わりの実際」に関する具体的な講義の内容が、プログラム終了後の看護実践に役立ったと述べた。特に、「受診時に短時間でも会話ができればよいと考え、家族と話ができるようになった」ことや、「家族へ自分から一歩踏み出して声をかけるようになった」ことなど、具体的な看護実践の変化が語られた。その一方で、社会資源や福祉サービスについての知識不足や活用の難しさ、外来看護師間で個別のケースを検討することの時間的な難しさ、配置人数の少ない外来看護体制の現状も課題としてあげられた。また、今回同様に他施設の外来看護師とのディスカッションを含めた定期的な学習の機会や、疾患ごとの成人移行期支援について学習する機会についての要望が聞かれた。以上から、本研究で行った教育支援プログラムにより、参加者は認識や看護実践の変化があり、プログラムの効果が確認された。しかし、プログラムの参加人数や面接調査人数が少なく、十分に評価できているとは言い難い。そこで、地域医療支援病院の教育担当者や外来管理者からも聞き取り調査を行い、外来看護師等中堅看護師への教育支援の現状と課題から、プログラムの評価を行った。平成28年度は,A県内の地域医療支援病院に勤務する小児科外来看護師から研究参加者を募り,教育支援プログラムを実施し,プログラム中の参加観察,会話の録音,プログラム前後の質問紙調査により評価を行う.平成29年度には,このプログラムに参加した対象者に面接調査を行い,プログラム実施前後での認識の変化や看護実践への活用状況についての認識を明らかにする.その分析結果を共同研究者らとともに検討し,教育支援プログラムの評価・修正を行う.次年度は、本年度に実施したプログラムの参加者に面接調査を実施する.内容は,プログラム実施前後での認識の変化や実際の看護実践における変化,各回の質問紙調査の内容等から検討を行う.その結果をもとに,教育支援プログラムの内容について評価や修正を行う予定である.今年度は、プログラムの参加者に面接調査を実施する。内容は、プログラム実施前後での認識の変化や実際の看護実践における変化、参加しやすい時期や方法等である。
き裂成長履歴推定に基づく大型溶接構造物の疲労寿命推定の高精度化

本研究は,社会インフラや大型の輸送機器に多用される大型溶接構造物において,その稼働中に発生・成長する疲労き裂の成長履歴を定量的に推定し,き裂成長履歴を指標とする疲労強度評価手法の確立が目標である.とりわけ,稼働中の構造物中において重要な問題である「位相差を有する二軸載荷問題」と「表面き裂の成長履歴推定」を研究課題として実施し,これに付随する疲労き裂成長シミュレーションの高精度化に関する諸検討も併せて実施した.本研究は,社会インフラや大型の輸送機器に多用される大型溶接構造物において,その稼働中に発生・成長する疲労き裂の成長履歴を定量的に推定し,き裂成長履歴を指標とする疲労強度評価手法の確立が目標である.とりわけ,稼働中の構造物中において重要な問題である「位相差を有する二軸載荷問題」と「表面き裂の成長履歴推定」を研究課題として実施し,これに付随する疲労き裂成長シミュレーションの高精度化に関する諸検討も併せて実施した.研究申請時に立案した概要及びヒアリング審査時の指摘事項に留意した実施計画に沿って,以下の項目を実施した.1)表面・埋没型き裂の成長予測アルゴリズムの構築:研究計画立案時に想定した,以下の3つの手法に関してその優劣を,数値解析への実装適性及び実用的な計算時間の達成可能性を主な指標にして検討した.1a)等価分布応力概念の適用.1c)三次元き裂の重み関数の陽表現の検討と板厚貫通き裂成長シミュレーション手法への導入.その結果,1a)及び1c)の採用が有望であることを確認した.1c)の実施に関する重み関数同定の定式化も行った.2)過去に他機関の研究で実施された埋没き裂の疲労試験を対象に,1a)の手法に基づいた寿命予測及びき裂成長に伴う形状変化推定を実施し,比較的良好な寿命予測が可能であることを確認した.この結果は一定荷重振幅条件に限定されるため,次年度以降の研究で荷重履歴影響の検討を予定している.3)大型疲労試験の準備:本研究で実施を計画している大型疲労試験を適切に遂行するためには,実験準備としての以下の項目を実施した.3a)疲労試験片(三次元き裂試験片,多軸疲労試験片)の設計3b)多軸疲労試験システムの構築3c)三次元き裂試験片を用いる疲労試験システムの構築3d)予備試験の実施と疲労試験システムの実証確認4)疲労き裂伝播挙動に関する材料定数取得試験システムの構築:疲労き裂成長解析に当たって必要とする材料定数の取得に必要とされる,き裂伝播中の高精度なひずみヒステリシス曲線取得を可能とする,試験システムを構築した.研究初年度の成果及び及びヒアリング審査時にご指摘いただいた点に留意し,以下の項目について研究を実施した.1)表面または埋没き裂の成長予測アルゴリズムの構築:評価対象(平板中に存在する表面き裂)に対する応力拡大係数重み関数である白鳥らの影響関数法を適用した成長予測アルゴリズムを採用することが適切であると確認した.次年度以降に,下記項目2)に対応する疲労試験結果との比較検討を実施する.また,大型溶接構造物の疲労寿命評価に際して実用上重要である,複数点から発生する疲労表面き裂の取り扱い法を検討し,仮想単独表面き裂のアスペクト比変化推定式の拡張を行った.2)表面き裂疲労試験片の設計と試験準備:板厚方向への表面き裂進展挙動を定量的に把握する実験の実施に向け,類似の欠陥形状を有する埋没型の初期欠陥を有する試験片を用いて試験システム調整を行うと共に,疲労き裂進展試験を実施した.3)二軸引張条件下での疲労き裂成長推定アルゴリズムの構築と疲労試験:研究申請時の文献調査の結果,本研究の対象と異なる材料を用いた二軸疲労試験のき裂成長曲線が確認されているので,これを元に,き裂成長推定アルゴリズムを検討すると共に,1つの荷重条件に対する疲労試験を実施した.実験結果と解析結果の比較から,当初検討したアルゴリズムでは不十分であることを確認した4)疲労き裂伝播挙動に関する材料定数取得試験システムの構築昨年度構築した試験システムの改良を行ったが,測定精度の大幅な改善には繋がらなかった.この原因を調査した結果,ロードセルから測定される荷重に含まれるノイズの改善が不十分であることが判明したため,次年度以降に更なる改善に取り組む5)材料の加工効果特性を考慮した疲労き裂成長推定アルゴリズムの構築本研究の根幹をなす,疲労き裂開閉口挙動評価に基づくき裂成長推定アルゴリズムに,従来定量的な考慮がなされていない,材料の加工効果特性を考慮するためのアルゴリズムを構築し,単調載荷条件での妥当性を確認した申請時の研究調書に示す概要,ヒアリング審査時の指摘事項及び過去2年の実施成果を踏まえた実施計画に沿って,以下の項目について研究を実施した.1)表面または埋没き裂の成長予測アルゴリズムの構築:疲労き裂成長シミュレーションコードへの実装の観点から優位性を調査した結果,Wangらによる埋没き裂に対する応力拡大係数影響関数が相対的に優位であったため,これについて,a)表面き裂問題及び有限板厚内に存在する埋没き裂問題への拡張,b)溶接継手からの疲労き裂発生問題に対応するための,より急峻な応力集中場への適用性向上,c)一部のき裂形状に対する精度不良点の改善,を施した高精度な影響関数を新たに導出した.また,等価分布応力概念の適用手法に関する検討を実施し,き裂表面長さを基準とする有限板幅試験片への置き換え手法を確立した.2)表面き裂材を用いた疲労試験:上記項目

1)で構築するアルゴリズムの検証に供するため,平滑材及び切欠材を用いた疲労試験を実施した.3)二軸引張条件下での疲労き裂成長推定アルゴリズムの構築:弾塑性FEM解析により二軸載荷条件下でき裂先端近傍に形成される塑性域の様子を確認しながら,アルゴリズムの検討を実施した.4)二軸引張条件下での疲労試験:上記項目3)で検討したアルゴリズムの有用性を検証する疲労試験を実施し,得られた結果より載荷の位相差が疲労き裂成長に及ぼす影響を確認した.5)疲労き裂伝播挙動に関する材料定数取得試験システムの構築:昨年度構築した試験システムの改良を行い,データに乗っているノイズ減少対策について,適切なローパスフィルタ閾値を確認した.6)材料の加工効果特性を考慮した疲労き裂成長推定アルゴリズムの構築:疲労き裂開閉口挙動評価に基づくき裂成長シミュレーションコードに,材料の加工効果特性を考慮するアルゴリズムを追加し,文献データ(疲労試験)との比較を行い,同手法の妥当性を確認した.今年度計画に沿って,以下の項目について研究を実施した.1)表面き裂のき裂形状(アスペクト比)変化推定手法の拡張:新たに,応力集中係数が2.0程度の比較的緩やかな応力場で成長する疲労表面き裂の成長に伴うアスペクト比変化を測定し,これまでに導出済みのアスペクト比変化推定手法による推定結果と比較することで,同手法の汎用性を確認した.2)表面及び埋没き裂の疲労成長履歴推定精度の高精度化:研究代表者らがこれまでに構築してきた,板厚貫通き裂問題を対象としたき裂開閉口挙動を定量的に考慮した疲労き裂成長シミュレーションに,昨年度までにとりまとめた表面及び埋没き裂に対する応力拡大係数重み関数及び,本年度新たに検討した,板厚貫通き裂に対するParisの相反定理を表面及び埋没き裂問題に拡張する手法を実装させた改良を行い,疲労き裂成長履歴推定を実施した.これと実測結果と比較することで提案手法の妥当性を確認した.なお比較対象とした載荷履歴は一定振幅荷重に加え,二段ブロック変動荷重履歴も採用している.3)二軸引張条件下での疲労き裂成長挙動評価:板厚貫通き裂材を対象とした一連の研究で構築した,位相差を有する二軸載荷条件下における疲労き裂成長履歴推定手法をガセット溶接止端から発生・成長する表面き裂に対して適用し,疲労試験結果と比較することで,提案手法の妥当性を検証した.また,本項目の実験結果より,表面亀裂成長履歴(アスペクト比変化)に,二軸載荷の位相差がアスペクト比変化に影響を及ぼしていることを確認した.4)研究成果取り纏め:本年度は研究最終年度であるため,一連の研究成果の取り纏めを行い,総合報告書を作成した.今年度計画に沿って,以下の項目について研究を実施した.1)簡易的な表面,埋没亀裂の応力拡大係数重み関数の導出:溶接構造物で疲労損傷が懸念される継手止端部近傍は急峻な応力場であるとともに,亀裂幅方向に応力勾配を有することが一般的である。このような領域中に存在する表面亀裂や埋没亀裂の疲労成長挙動を精度よく推定するために構築中の数値シミュレーションコードへの実装に適した,陽な形式で表現された応力拡大係数重み関数の式を導出した.2)表面き裂の亀裂形状(アスペクト比)変化推定式の拡張:過去に研究代表者らが構築した推定式の改良に必要なデータを得るための疲労試験を実施してデータを取得するとともに,推定式の適用範囲の拡張を行った.