航空機積層複合材構造の実時間・遠隔損傷拡大抑制システム

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555301
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 関根 英樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005359)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神谷 庄司 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00204628) ; 福永 久雄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50134664)
• Keywords: 積層複合材構造 / 損傷 / 同定 / マイクロメカニックス / 数値シミュレーション / 圧電セラミックス / 損傷拡大抑制システム

Research Abstract

衝撃荷重あるいは疲労荷重を受ける航空機積層複合材構造について、実時間損傷同定システム、損傷拡大および残留強度の予測システム、アクティブ損傷拡大抑制システムからなる総合的システムを開発するために次の三つのテーマについて研究を実施し、各システムの妥当性を検討した。
1.積層複合材構造の変化・ひずみの動的応答を用いて、外力の作用点と履歴および損傷位置を同定する実時間損傷同定システムを完成させ、その妥当性を検証した。
2.前年度に実施した3層積層複合材を対象とした損傷拡大の予測研究成果を踏まえ、より一般的なCFRP積層複合材構造について損傷拡大および残留強度を検討し、損傷拡大および残留強度の予測システムを完成させた。
3.圧電アクチュエータとしてチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックスを用いた損傷拡大抑制システムを構成し、理論的・実験的観点から検討してシステムの有効性を確認した。

Research Products

• [Publications] S.Kamiya: "A Discussion on the Damage Mechanism and the Apparent Fracture Strength of Notched Fiber-Reinforced Composite Laminates" Journal of Composite Materials. 31・6. 580-595 (1997)
• [Publications] 関根英樹: "層間はく離を有する複合材積層板の衝撃応答解析" 日本機械学会論文集(A編). 63・608. 787-793 (1997)
• [Publications] 福永久雄: "圧電アクチュエータを用いた積層板の静的変形制御" 日本機械学会論文集(A編). 63・608. 801-807 (1997)
• [Publications] S.Kamiya: "Effect of Thermal Residual Stress on the Interlaminar Crack Extension Behavior in Cross-Ply Laminates due to Transverse Loading" Journal of Thermal Stresses. 20・3-4. 231-245 (1997)
• [Publications] 福永久雄: "静的特性に基づく対称積層板の損傷同定" 日本機械学会論文集(A編). 63・612. 1718-1723 (1997)
• [Publications] T.Sasaki: "Experimental Verification of Relaxation of Stress Concentrations in an Adaptive Plate with a Circular Hole Using Piezoelectric Actnators" JSME International Journal,Series A. 41・1. 142-148 (1998)