スポーツシューズのアッパー材に関する数理モデリング

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スポーツシューズのアッパー材に関する数理モデリング

高橋秀長（畔上研究室）

スポーツシューズの設計ではクッション性，安定性，フィット性など様々な性能が評価の対象となる．これまでの研究において，クッション性と安定性を表す評価関数を用いてソールの形状最適化が実現された．次の目標として，フィット性を向上させるアッパー材の密度型位相最適化が掲げられている．それを実現するためには，アッパー材の材料特性を正確に表現する数理モデルが必要不可欠である．しかし，アッパー材は織物であることから既存の構成則では実験結果を再現できないことが判明した．そこで，本研究では，アッパー材の特性を表現できる構成則を見つけることを目的とした．従来の異方性超弾性体のひずみエネルギー関数は，右コーシー・グリーン変形テンソルの不変量についての高次元多項式で表されているものが多かった．本研究では，応力-ひずみ関係において，低ひずみ領域では高次多項式を用いるが，高ひずみ領域では直線に近い挙動を示すひずみエネルギー関数を考案した．これによって，当初より正確にアッパー材の材料特性を再現することに成功した．

スポーツシューズのアッパー材に関する数理モデリング

スポーツシューズのアッパー材に関する数理モデリング

高橋 秀長 （畔上研究室）

高橋秀長（畔上研究室）