2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of CFRP forming based on principal strips and its applications
| Project/Area Number |
15H03910
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
前川 卓 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70361863)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 宏平 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00399528)
澁谷 忠弘 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (10332644)
櫻井 昭男 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20373417)
川原田 寛 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (40462676) [Withdrawn]
竹澤 正仁 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50782489)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 形状モデリング / 曲率線 / 炭素繊維強化プラスチック |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
1)剛性の高い繊維基材であるノンクリンプ織物に対して、切込みを入れずにGFRPフード曲面を成形した場合では、繊維に大きくシワが発生することを確認した。提案手法による成形品と比較することで、提案する成形手法の有効性を実証した。
2)曲率線展開法において平面展開図のストリップ数は変えずに、展開図を組み立てた際の３次元形状の復元精度を向上させる展開図の生成手法を開発した。本手法は、まず生成される２種類のストリップ数が可能な限り少なくなるような曲率線の配置を決定した後で、各方向のストリップの展開形状を計算する際に、ストリップ数に影響しない方向の曲率線（最大主曲率方向のストリップでは最小主曲率方向の曲率線、逆もまた同様）を増やすことで実現した。
3)本研究における提案手法を用いてCFRP翼を成形し、別途製作した金属製ボスに取り付けることによりCFRPプロペラ模型を製作した。また成形したCFRPプロペラ模型は、海上技術安全研究所が所有する大型キャビテーション水槽を用いて試験を行い、特性の計測および水槽中における挙動の観察を実施した。
4)VaRTM法の成形コストの削減および製作時間の短縮を図るために、曲率線展開法を用いた、設計形状のメス型を必要としない新たなCFRP 成形手法を開発した。また提案手法を用いて実際にCFRP ボート曲面を成形することで、提案手法の妥当性を確認した。
5)曲率線展開法を用いて作製されたCFRPシェル構造（ボンネット形状）を対象に、衝突シミュレーションモデルを構築した。繊維の配置により異なる破壊基準を導入することで、衝突時の破壊挙動まで解析が可能である。主応力方向については繊維による強化が有効であるが、切り込み部や繊維の端部などの繊維強化が困難な箇所が脆弱であることが確認できた。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
