| Project/Area Number |
08243231
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
落合 庄治郎 京都大学, 工学部, 教授 (30111925)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北條 正樹 京都大学, 工学部, 助教授 (70252492)
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| Project Period (FY) |
1996
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1996)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 1996: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
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| Keywords | 傾斜機能 / 複合材料 / 界面 / コーティング / 強靭化 / モデリング |
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| Research Abstract |
傾斜機能材料の概念を複合材料界面制御に応用し、複合材料界面およびその近傍の傾斜化により高機能化を実現することを目的として以下の研究を行った。
(1)繊維への傾斜コーティングが残留応力に及ぼす影響を有限要素法で解析し、(a)応力の不連続性を解消すること,(b)コーティング層の傾斜化は残留応力を減少させるのに有効に働くこと、を明らかにした。さらに、(c)傾斜コーティング組成の最適化関数の導出法を提案した。
(2)コーティング層が早期破断してクラックを形成する場合について、傾斜化が繊維へのクラック進展ならびに界面剥離に及ぼす影響を解析した。その結果、(a)コーティング組成層の組成を、表面から繊維に向かって弾性率を低くするように傾斜化させると、クラック先端のモードI進展のエネルギー解放率を下げることができ、その結果、繊維強度を上げられること、及び(b)界面剥離の臨界エネルギー解放率を繊維への進展のそれの30%以下に設計すれば、繊維へのクラック進展を阻止でき、繊維固有の強度を発現させられることが明らかになった。
(3)以上の結果より、残留応力制御およびクラック進展阻止の2つの機能をコーティング層を傾斜化することで効率よく発現できることを示した。
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