橋口公一

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橋口 公一
生誕 1942年1月11日
居住 日本の旗 日本
国籍 日本の旗 日本
プロジェクト:人物伝
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橋口 公一（はしぐち こういち、1942年(昭和17年)1月11日 - ）は、日本の応用力学、農業工学者。

来歴

生い立ち

[1] 福岡県立修猷館高等学校を経て九州大学農学部で学び、1964年に卒業。1966年、九州大学農学部助手、1980年、同助教授、1989年、同教授となり、2005年、定年退職、九州大学名誉教授、2007年、第一工業大学教授、2013年、大阪大学招へい教授として現在に至っている。

研究活動

固体の弾塑性変形現象を究明し、次のような成果を上げた。

  • 本モデルによれば、常に弾性状態から塑性状態への滑らかな遷移つまり弾塑性遷移 (elastic-plastic transition) が表現されると共に、応力を降伏面に引き戻す自動制御機能が内包されているので、数値計算が高精度・高効率で行われる。さらに、降伏面内の応力変化によって生じる微小な塑性ひずみの集積の表現が求められる繰返し負荷現象が適切に表現される[4]。
  • 非弾性構成式は速度形で与えられるが、解の唯一性を満たすために求められる連続性条件 (continuity condition)、および、連続的な力学応答を表現するために求められる滑らか条件 (smoothness condition) を定義し、これらの数学的定義式を与えた[5][6]。
  • 従来の塑性構成式においては、塑性ひずみ速度は、降伏面の接線方向の応力速度成分には依存しない。下負荷面の概念に基づいて、応力が降伏面に近づくにつれて、接線応力速度成分による非弾性ひずみ速度が発達するように定式化して、非比例負荷を含む一般負荷経路に適用し得るように、塑性構成式を拡張した。本構成式により、金属や地盤材料の変形の局所化とせん断帯発生の解析を行っている[7][8][9]。
  • 材料が損傷を生じるとき，降伏応力の低下つまり軟化現象を伴うので，滑らかな弾‐塑性遷移の考慮が必要で，下負荷面の概念の導入による下負荷面損傷モデルの定式化を行った．
  • 航空機，車両，橋梁，原子炉等におけるように，微小な荷重振幅による微小な塑性ひずみの集積により徐々に進行する塑性変形の精緻な表現が求められる疲労現象の構成式の定式化には，純粋弾性域を仮定しない下負荷面モデルの導入が不可欠である．下負荷面モデルに基づいて，疲労現象表現に不可欠な繰返し軟化現象の定式化を行った．
  • 以上の下負荷面モデルに基づいて、金属や地盤材料の構成式を定式化し、単調負荷のみならず、繰返し負荷挙動、非比例負荷を含む一般負荷現象が合理的に表現され、特に、振動負荷を受ける金属の力学的ラチェット現象や地震動を受ける地盤材料の液状化現象が合理的に表現されることが実証されている。他方、純粋弾性域を囲む降伏面を仮定するMrozの多面モデル、Dafaliasの2面モデル、Chabocheの組合せ移動硬化モデル等の他の既往のモデルは、一般に連続性条件および滑らか条件に抵触し、これらの現象を妥当に表現できない[10][11][12][13]。
  • 低応力状態における繰返し負荷で進行する疲労現象の表現には下負荷面モデルが不可欠である。また、軟化現象と伴う損傷現象の表現についても本モデルの導入が求められる。
  • 従来の時間依存性構成式としての超過応力モデルは、高速負荷においては弾性挙動に帰着して無限大の強度を有することになり、極めて不合理であるが、下負荷面の概念を導入して、高速負荷においては降伏応力の数倍の材料特性に依存する応力状態に至るにつれて、粘塑性ひずみ速度が増大するように拡張した。これにより、準静的負荷から衝撃負荷に亘る広範な負荷速度の変形現象の表現に適用し得る粘塑性 (viscoplasticity) 構成式を提案した[14]。
  • 金属結晶の変形解析においては、極めて多くのすべり系に生じるすべりの計算が求められる。そこで、降伏判定を要せず、降伏（臨界せん断）応力を越えるとすべりが急増するように修正した前述のクリープモデルが広く導入されている。しかし、時間依存性を対象としない現象に時間依存性モデルを用いることは不適切であり、そもそも、クリープモデルは降伏応力以下でも常にクリープ変形を予測し物理的に不合理なモデルである。したがって、金属結晶の合理的解析は、降伏判定を要せず、また、応力を降伏面に引き戻す自動制御機能を有し、これらのための煩雑かつ膨大な計算を要しない下負荷面結晶塑性モデルによらざるを得ない。
  • 通常の有限要素解析においては個々の有限要素に対して一つの降伏面を考えればよいが，金属結晶の変形解析においては，単結晶毎に十数個さらには数十個に及ぶすべり系が存在するので，数万・数十万に及ぶ極めて多くのすべり系に生じるすべりの計算が求められる．そこで，降伏判定を要せず，降伏（臨界せん断）応力を越えると，すべりが急増するように修正した前述のクリープモデルが広く導入されている．しかし，時間依存性を対象としない現象に時間依存性モデルを用いることは不適切であり，そもそも，前述のようにクリープモデルは物理的に不合理なモデルである．したがって，金属結晶の合理的解析は，降伏判定を要せず，また，応力を降伏面に引き戻す自動制御機能を有し，これらのための煩雑かつ膨大な計算を要しない下負荷面モデルによらざるを得ないと判断される．[15][16][17][18]。
  • 自然界の物体は，真空中に浮遊する状態を除いて，互いに摩擦現象を生じており，静止摩擦や動摩擦は，初等教育でも学ぶ重要な物理現象であるが，これらの理論定式化は，高度に発展した現代物理学においても未解決なまま残され，物理学の歴史における大きな空白であった．すべり進行による静止摩擦から動摩擦への低下（軟化現象），時間経過による静止摩擦の回復，正・負速度感度特性（すべり速度の増大による摩擦抵抗の上昇または低下特性）等を統一的に表現し得る下負荷摩擦モデルを定式化した．本モデルにより、摺動ブレーキ、プレート摺動地震、摺動音響装置等において観察される断続的なすべり現象つまりスティック－スリップ現象を合理的に表現し得ることが実証されている。また、本モデルにより乾性摩擦において観察される、すべり速度の増大と共に摩擦抵抗が減少する“負の摩擦特性”が表現されるが、さらに、超過応力の概念を導入して、潤滑摩擦等において観察される“正の摩擦特性”を表現し得るように本モデルを拡張している。
  • 以上のように、下負荷面モデルは、対象材料や対象現象の制約を受けず、単調・繰返し負荷、準静的・衝撃負荷、ミクロ・マクロに亘る固体の広範な非可逆力学現象を統一的に表現し得る支配法則であるとみなされる。[19][20][21]。弾塑性変形、摩擦現象に関するこれらの理論は、応用力学史に刻まれると思われる。
  • 養賢堂・月刊誌「機械の研究」に“詳説・弾塑性力学”と題して、2007年6月に連載を開始し、2015年9月で100回に達する。本連載に基づいて、2009年、弾塑性論全般に亘って解説した英書、そして、2013年、その全面改訂版をSpringer社から出版している。また、乗算分解有限変形弾塑性論についての詳しい解説書は、和洋書を含め見当たらなかったが、2012年11月、本論について詳説した英書（共著）をWiley社から出版している。

略歴

賞歴

著作

単著

  • 橋口公一 (1990)： 最新・弾塑性力学、1990年、朝倉書店、全207頁
  • Hashiguchi、K.、2009年、Elastoplasticity Theory、Lecture Note in Applied and Computational Mechanics、Springer，全430頁
  • Hashiguchi、K.、2013年、同上 改訂版、全460頁

共著

  • Hashiguchi、K. and Yamakawa、Y.、2012年、Introduction to Finite Strain Theory for Continuum Elasto-Plasticity、Wiley Series in Computational Mechanics、Wiley、430頁

脚注

  1. ^ HASHIGICHI, KOICHI, Marquis Who’s Who,
  2. ^ Hashiguchi, K., 1980年, Constitutive equations of elastoplastic materials with elastic-plastic transition, J. Appl. Mech. (ASME), 47, 266-272
  3. ^ 橋口公一, 2007年, 招待論文：弾塑性論の新体系―下負荷面の概念―, 土木学会論文集, 63巻3号, 691-710
  4. ^ Hashiguchi, K., 1989年, Subloading surface model in unconventional plasticity, Int. J. Solids Structures, 25, 917-945
  5. ^ Hashiguchi, K,. 1993年, Fundamental requirements and formulation of elastoplastic constitutive equations with tangential plasticity, Int. J. Plasticity, 9, 525-549
  6. ^ Hashiguchi, K., 1993年, Mechanical requirements and structures of cyclic plasticity models, Int. J. Plasticity, 9, 721-748
  7. ^ Hashiguchi, K. and Tsutsumi, S., 2001年, Elastoplastic constitutive equation with tangential stress rate effect, Int. J. Plasticity, 17, 117-145
  8. ^ Hashiguchi, K. and Protasov, A., 2004年, Localized necking analysis by the subloading surface model with tangential-strain rate and anisotropy, Int. J. Plasticity, 20, 1909-1930
  9. ^ Khojastehpour, M. and Hashiguchi, K., 2004年, Axisymmetric bifurcation analysis in soils by the tangential-subloading surface model, J. Mech. Phys. Solids, 52, 2235-2262
  10. ^ Hashiguchi, K., Ueno, M. and Ozaki, T., 2012年, Elastoplastic model of metals with smooth elastic-plastic transition, Acta Mech., 223, 985-1013
  11. ^ Hashiguchi, K. and Chen, Z.-P, 1998年, Elastoplastic constitutive equations of soils with the subloading surface and the rotational hardening, Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., 22, 197-227
  12. ^ Hashiguchi, K., Saitoh, K., Okayasu, T. and Tsutsumi, S., 2002年, Evaluation of typical conventional and unconventional plasticity models for prediction of softening behavior of soils, Geotechnique, 52, 561-573
  13. ^ Hashiguchi, K. and Mase, T., 2011年, Physical interpretation and quantitative prediction of cyclic mobility by the subloading surface model, Japanese Geotech. J., 6, 225-241
  14. ^ 橋口公一, 2008年, 詳説・弾塑性力学（19）粘塑性構成式, 機械の研究, 60(12), 養賢堂, 1267-1272
  15. ^ Hashiguchi, K. and Ozaki, T., 2009年, Formulation of isotropic hardening stagnation in cyclic loading of metals by subloading surface mode1, Proc. Int. Symp. Plasticity’09, pp. 238-240
  16. ^ Hashiguchi, K., 1995年, On the linear relations of V-lnp and lnv-lnp for isotropic consolidation of soils, Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., 19, 367-376
  17. ^ Hashiguchi, K., 1994年, Loading criterion, Int. J. Plasticity, 8, 871-878
  18. ^ Hashiguchi, K., 1994年, Fundamentals in constitutive equation: Continuity and smoothness conditions and loading criterion, Soils and Found., 40(3), 155-161
  19. ^ Hashiguchi, K., Ozaki, S. and Okayasu, T., 2005年, Unconventional friction theory based on the subloading surface concept, Int. J. Solids Struct., 42, 1705-1727
  20. ^ Hashiguchi, K. and Ozaki, S., 2008年, Constitutive equation for friction with transition from static to kinetic friction and recovery of static friction, Int. J. Plasticity, 24, 2102-2124
  21. ^ Ozaki, S. and Hashiguchi, K., 2010年, Numerical analysis of stick-slip instability by a rate-dependent elastoplastic formulation for friction, Tribology Int., 43, 2120-2133
  22. ^ “学会概要”. 農業食料工学会. 2015年5月5日閲覧。
  23. ^ “公益社団法人 土木学会賞 論文賞受賞一覧”. 公益社団法人土木学会. 2015年5月5日閲覧。
  24. ^ “地盤工学会賞受賞者リスト”. 公益社団法人地盤工学会. 2015年5月5日閲覧。
  25. ^ “歴代受賞者(1992-2013)”. 農業情報学会. 2015年5月5日閲覧。
  26. ^ a b “日本農学大会・日本農学賞授与式・読売農学賞授与式”. 日本農学会. 2015年5月5日閲覧。
  27. ^ “フェロー及び学会賞”. 日本生物環境工学会. 2015年5月5日閲覧。
  28. ^ “JACM賞”. 日本計算力学連合. 2015年5月5日閲覧。
  29. ^ “平成25年度土木学会賞受賞一覧”. 公益社団法人土木学会. 2015年5月5日閲覧。
  30. ^ “平成25年度出版文化賞受賞作品”. 土木学会 出版文化賞選考委員会. 2015年5月5日閲覧。

関連事項

  • 橋口公一、2013年、我国の大学制度の抜本的改善に向けて、学術の動向、2月号、78-81

外部リンク

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