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スペ-スプレ-ンの軽量耐熱材料/構造に関する先駆的総合研究

Research Project

Project/Area Number 02302036
Research Category

Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小林 昭  東京大学, 工学部, 教授 (60013637)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 塩谷 義  東京大学, 工学部, 教授 (30013733)
近藤 恭平  東京大学, 工学部, 教授 (20011190)
角 誠之助  九州大学, 工学部, 教授 (10037947)
砂川 恵 (砂川 惠)  横浜國立大学, 工学部, 教授 (30013634)
小林 繁夫  東京理科大学, 工学部, 教授 (30010698)
林 邦夫  上智大学, 理工学部, 教授 (40053607)
三浦 公亮  宇宙科学研究所, 教授 (40013635)
Project Period (FY) 1990 – 1991
Project Status Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help
¥15,500,000 (Direct Cost: ¥15,500,000)
Fiscal Year 1991: ¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
Fiscal Year 1990: ¥10,600,000 (Direct Cost: ¥10,600,000)
Keywordsスペ-スプレ-ン / 軽量 / 耐熱 / 材料 / 構造 / 複合材料 / 熱防禦システム / 軽量化 / 耐熱材料 / セラミックス / 傾斜機能材 / マルチウォ-ル構造 / 空力加熱
Research Abstract

4グル-プに分かれて研究を行い、下記の成果を得た。
1.材料特性 (1)複合材料の横方向クラック密度,温度,デラミネ-ション,終局強度間の相関々係を解明した。 (2)CFRPの座屈・座屈後大変形解析を行い、実験的確証を得た。(3)セラミックスの高温微視的破壊を解析し、実験的検証を行った。 (4)Al_2O_3(アルミナ)窒化硅素 (Sc_3N_4)の常温より、1300℃までの破壊勒性を明らかにした。 (5)カ-ボン/ガラス複合材の微視的破壊プロセスを、AE法,超音波顕微鏡法などにより定量的に解明した。
2.設計基準 (1)グラファイト/ポリイミド複合材の-70℃〜50℃の熱サイクル試験でのクラック発生を、成形熱残留応力の理論解析より解明し、又、その防止方策を示した。
3.構造様式 (1)デインプルが曲面で構成されたマルチウオ-ル型金属熱防禦システムの遮熱特性,デインプルに発生する熱応力,TPSパネルの熱変形を明らかにした。 (2)スペ-スプレ-ンを含む宇宙構造/材料の、耐熱構造の広汎なデ-タ-を研究調査・収集した。(3)スペ-スプレ-ンの荷重に対し、必要とされる材料/構造樣式の調査・デ-タ-収集を行った。
4.耐熱方式 (1)スペ-スプレ-ンの空気中での高速高動圧環境下で、強固な炭化層を形成するアブレ-ショん材の初期開発を達成した。(2)空力加熱により座屈した平板,曲面板の、超音速および極超音速非線形フラッタ-のカオス振動に関する解析を行った。

Report

(2 results)
  • 1991 Annual Research Report
  • 1990 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All Other

All Publications (14 results)

  • [Publications] Akira,Kobayashi: "Microscopic studies on remperatureーdependent failure process of conventional and toughened crossーply laminates" Composites. 31A-1-31A-12 (1991)

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  • [Publications] Kyohei,Kondo: "Influence of hygrothermal stresses on transverse crack tip delamination" Composites. 27D-1-27D-12 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Nobuo Takeda: "Acoustic emission characterization of the fracture mechanism of a high compliant,glassーmatrix composits" Engineering Fracture Mechanics. 40. 791-799 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Koryo,Miura: "Aerospace research status on adaptive structures in Japan" 2nd Joint JapanーU.S.A.Conf.Adaptive Structures. 47-69 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Junjiro Onoda: "Vibration suppression by variableーstiffness members" AIAA Journal. 29. 977-983 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 角 誠之助: "マルチウォ-ル型金属熱防護システムの遮熱性解析" 九州大学工学集報. 64. 241-248 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Akira,Kobayashi: "Achievement in composites in Japan and The United States" Japan Society for Composite Materials, 708 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 小林 昭: "Microscopic studies on temperatureーdependent failure process of conventional and toughened crossーply laminates" Proceedings,Int'l.Conf.on composites materials(ICCMー8). (1991)

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  • [Publications] 小林 昭: "CFRP直交積層板のトランスバ-スクラック発生と温度効果" 第21回航空宇宙材料シンポジウム講演集. (1991)

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  • [Publications] 塩谷 義: "セラミックスの微視破壊過程の数値シミュレ-ションによる解析" 日本機械学会第3回計算力学講演会論文集. 91-92 (1990)

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  • [Publications] 平野 陽一: "引張力を受ける2層斜交積層板の捩れ変形" 日本複合材料学会誌. 16. 26-30 (1990)

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  • [Publications] 下河 利行: "Reliability evaluation of static and fatigue strength of carbon/polyimide laminates" Proceedings,Advanced composite materials leading part for the 21st century,JapanーFrance Joint Seminar. 91-96 (1990)

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  • [Publications] 武田 展雄: "Acoustic emission studies on fracture mechanisms of randomly oriented carbon fiber reinforced glass matrix composite" Progress in acoustic emission V. 394-400 (1990)

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  • [Publications] 小林 昭: "Achievement in composites in Japan and the United States" 日本複合材料学会, 758 (1990)

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Published: 1990-04-01   Modified: 2016-04-21  

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