2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13305066
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
影山 和郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50214276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大澤 勇 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00143389)
高橋 淳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10222085)
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| Keywords | 複合材料 / 船舶構造 / CFRP / 構造モニタリング / 成形モニタリング / 低コスト成型法 / 光ファイバセンサ / BOTDR |
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| Research Abstract |
SESやハイドロフォイルなどの高速船において、高速化と経済性の両面から構造の軽量化が重要である。将来の船舶のより一層の高性能化のためには、比強度に優れた先進複合材料の適用が有効と考える。CFRPを船舶構造に適用するためには、部材形状の大型化と成型コストの削減が重要である。既存の成型法では大型化と低コストを両立させたものはないので、新たな低コスト成型法を開発する必要がある。また成型品の品質保証を製造時および運用時に行えるシステムの開発が望まれる。
本研究では、成形モニタリング、成型品の品質評価および使用中の性能モニタリングのため、光ファイバセンサ(BOTDR)を埋め込んでCFRPと一体化した知的構造とすることにより、本成型法の用途拡大と実用化を可能とするための基礎技術を開発する。
昨年度に引き続き、本研究で開発した高分解能化したBOTDRシステムを中心に、FBG、FTR、FLDV等複数の光ファイバセンサを配置した複合センサシステムを用いて、温度、ひずみ、振動、荷重履歴等の複数のデータを同時に収集した。大型で複雑な形状をしたCFRP構造部品に上記複合センサを埋め込んだスマート複合材料構造モデルを成形し、成形モニタリング、変形モニタリング、振動モニタリングおよび損傷モニタリングを実施してその有用性を確認した。それらの研究成果を総合化して新しい構造ヘルスモニタリング方法とその利用形態について考察した。
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[Publications] U.Murayama, K.Kageyama et al.: "Structural health monitoring of a full-scale composite structure with fiber-optic sensors"Advanced Composite Materials. 11-3. 287-297 (2003)
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[Publications] 影山和郎: "構造モニタリングのための新規光ファイバセンサ"非破壊検査. 52-4. 174-177 (2003)
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[Publications] H.Murayama, K.Kageyama et al.: "Application of Fiber-Optic Distributed Sensors to Health Monitoring for Full-Scale Composite Structures"Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 14. 3-13 (2003)
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[Publications] H.Murayama, K.Kageyama, A.Shimada et al.: "Distributed Strain Sensing from Damaged Composite Materials Based on Shape Variation of the Brillouin Spectrum"Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 15. 17-25 (2004)
