| Project/Area Number |
19K04069
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
Kameyama Masaki 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (30302178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
槙原 幹十朗 東北大学, 工学研究科, 教授 (60392817)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 複合材料 / 高速衝撃 / 衝撃荷重同定 / レーザ・アブレーション / 圧電センサ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、複合材構造の衝撃荷重同定問題において実績を有する研究代表者と、構造物の高速衝突問題において実績を有する研究分担者によって研究グループを組織し、複合材構造に内蔵した圧電センサネットワークによる、異物の秒速200メートル程度までの低速～高速衝突を受ける複合材構造の実時間衝撃荷重同定法を開発し、複合材構造の安全性・信頼性の向上を図ることを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
The present research deals with structural health monitoring techniques in order to monitor the structural integrity automatically and in real time based on the measured data obtained by sensors embedded in the structures. We examined the effectiveness of the method of real-time identification of the location and force history of impact force acting on structures by using experimental transfer matrices, which relate the low- to high-speed impact force and the responses of piezoelectric strain sensors. Here, the transfer matrices are preconstructed from the measured data obtained by the impact tests based on pulsed-laser ablation excitation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、複合材構造に内蔵した圧電センサネットワークによる、異物の秒速200メートル程度までの低速～高速衝突を受ける複合材構造の実時間衝撃荷重同定法を開発し、複合材構造の安全性・信頼性の向上を図ることを目的とした。本研究課題を通して、提案する実時間衝撃荷重同定法の有効性が明らかとなった。構造ヘルスモニタリングを実用化に向けて飛躍的に発展させることが可能となり、将来の航空機や高速車輛などで用いられる複合材構造の実時間・自動的な衝撃損傷評価法として、その信頼性・安全性の向上および適用範囲の拡大に大きく貢献できる。
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