Elucidation and physical modeling of the gas barrier and leakage behevior in CFRP

• Project/Area Number: 25K01418
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 小笠原 俊夫 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20344244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大島 草太 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90885112) ; 熊澤 寿 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (20344252)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2027: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: CFRP / ガスバリア / マイクロメカニクス / 力学特性 / 極低温

Outline of Research at the Start

航空宇宙輸送システムの液体水素貯蔵用ライナーレスCFRPタンクの実現にはCFRPのガスバリア機能に関する基礎的な理解が不可欠である。そこで本研究では、CFRPの気体透過現象の基本メカニズムを実験により解明し、物理モデル及び解析モデルを構築することを目的とする。目的達成のため、① 樹脂およびCFRPの気体拡散の応力・時間・温度依存データの取得、② CFRPの気体拡散挙動を記述する物理モデル・解析モデルの構築、③ CFRP積層板の微視的損傷を漏洩経路とする気体漏洩の損傷進展・流体連成解析と簡易予測モデルの構築を実施する。