1991 Fiscal Year Annual Research Report
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
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02302036
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小林 昭 東京大学, 工学部, 教授 (60013637)
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| 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 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)
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| 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 |
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| 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。
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[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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[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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[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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[Publications] Junjiro Onoda: "Vibration suppression by variableーstiffness members" AIAA Journal. 29. 977-983 (1991)
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[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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[Publications] Akira,Kobayashi: "Achievement in composites in Japan and The United States" Japan Society for Composite Materials, 708 (1991)
