Frequency dependence of fatigue damage for CFRP subjected to cyclic loadings

• Project/Area Number: 25K08126
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 小柳 潤 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 教授 (60386604)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: CFRP / 繰り返し負荷 / エントロピー / 強度低下 / 有限要素解析

Outline of Research at the Start

CFRPは軽量かつ高強度な構造材料として広く利用されているが、疲労損傷挙動には未解明な点が多く、特に疲労寿命が試験周波数により大きく変動する現象は、現時点でその定量的理解や予測手法の確立には至っていない。本研究では、試験中に発生する内部発熱と温度上昇が損傷進展に与える影響に着目し、赤外線サーモグラフィによる温度観察と数値解析を組み合わせて、周波数依存性の発現メカニズムを明らかにする。さらに、複数の積層構成にモデルを適用し、信頼性の高い疲労寿命予測法の構築と設計現場への応用展開を目指す。