複合材料ボルト継手のスマート化によるヘルスモニタリング

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750072
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 島村 佳伸 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80272673)
• Keywords: CFRP / 電気ポテンシャル法 / ヘルスモニタリング / ボルト継手 / 吸湿

Research Abstract

本年度は,複合材料ボルト継手のスマート化による吸湿劣化のモニタリングを目的として,電気ポテンシャル法による吸湿率測定のスマート化について,昨年度の結果をふまえて実験的にさらなる検討を実施した.その結果は以下の通りである.
1.長期および繰り返し吸湿試験
飽和吸湿率の80%に至るまで,長期吸湿実験実験を実施し,昨年度までの実験結果と比較した.その結果,飽和吸湿率の20%程度の低吸湿率の場合と異なり,吸湿率と電気ポテンシャル変化の間にヒステリシスが観察された.これは,高吸湿により繊維/マトリックスの界面破壊が進行したためと考えられるが,これを利用することで,吸湿劣化の定量的評価が可能であると期待される.
2.積層構成の影響
直交積層板での吸湿試験を実施し,電気ポテンシャルの測定を実施した.その結果,直交積層板の場合には層間の影曇が無視できず,一方向試験片の結果の重ね合わせが成立しないことを明らかにした.この結果,繊維方向への導電が実機への適用においては適切であることを明らかにした.
3.電極作成方法の影響
電極の劣化や作成方法が結果に及ぼす影響について,銅箔電極と導電性接着剤(銀ベース)電極の2種類の場合について検討した.その結果,測定方法が電極の影響を受けにくい4電極法であるにもかかわらず,電極の差違が結果に大きく影響することを実験的に明らかにした.これは,複合材料のような異方性材料では,電極の接触状態の及ぼす影響が無視できないためであり,適切な電極の選択が必要であることを明らかにした.