1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11555262
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金原 勲 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50011101)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 敏夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20010895)
吉成 仁志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20167737)
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50214276)
大澤 勇 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
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| Keywords | ライザー管 / CFRP / 継手形状 / 破壊シミュレーション / 初期破損 / AE |
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| Research Abstract |
1,これまでに検討されているFRP円筒の各種継手形式の強度について文献調査を系統的に行い、CFRP製ライザーの継手として可能性のあるいくつかの継手形式を選択した。この中で、No Cut Fiber Type の非接着の円筒継手がもっとも有望と考えられ、いくつかのプロトタイプが提案されていることがわかった。これらの調査結果により、接合部のCFRP積層構造の比較検討を行い、円筒部分の繊維を接合部までできる限り切らずに維持し、応力集中等を考慮して補強する新形式の継手構造を探索できることが示された。このタイプについて従来の提案を比較検討し、実機を想定した積層構成による継手形状について、いくつかの改良案を提示した。
2,非接着方式の継手形状について実機を想定した試設計を行い、接合部を非線形接触問題として取り扱い、破壊則の適用により破壊した部分の剛性を逐次低下させる繰り返し計算により初期破損・最終破壊荷重の推定を行う有限要素法解析プログラムを作成した。各種シミュレーションにより、破壊則による初期破損・最終破壊荷重の大きさおよび破壊モードの相違を系統的に明らかにした。これらの強度評価結果から、実機に想定される張力に耐えるのに必要な積層構成と材料強度の組み合わせを繰り返し計算により求め、耐荷能力別に可能な継手形状を設定した。
3,疑似AEおよび破損によるAEの位置評定精度に関する基礎的実験を行い、FRP平板・パイプ構造の損傷位置検出精度に影響を及ぼす諸因子(音速、減衰定数、方向性)を明らかにした。この結果により、FRPパイプの初期破損を検出するためのAEセンサ配置に関する基礎的指針が得られた。
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