2012 Fiscal Year Annual Research Report
ハット型スチフナを有するＧＦＲＰ防撓パネルの圧壊強度評価に関する研究
| Project/Area Number |
22560793
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
柳原 大輔 愛媛大学, 理工学研究科, 寄附講座准教授 (10294539)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | 複合材料 / FRP / 座屈 / 層間はく離 / ハット型スチフナ / 防撓パネル |
|---|
| Research Abstract |
ハット型スチフナを有するGFRP防撓パネルが圧縮荷重を受ける場合，座屈発生後のたわみが成長すると層間はく離が発生，成長して最終的な崩壊へと至る。層間はく離の発生要因として，BWR (バランスド・ウーブン・ロービング) 繊維層の圧縮応力が限界値に達する場合がある。一方，ハット型スチフナの立ち上がり部のような曲り板がその曲りを開く方向にモーメントを受ける場合には，板厚方向に層間引張り応力が生じこれが限界値に達して層間はく離が生じる。BWR層の限界圧縮応力についてはこれまでに明らかにしているが，曲り部の板厚方向引張応力の限界値についてはさらなる検討を必要としていた。
そこで，本年度も曲りGFRP帯板の曲げ試験を実施した。試験片は繊維積層数，曲り部の曲率を変化させた。さらには残留応力の影響を検証するためオス型とメス型成型の2種類の方法で作成した。一方，試験をシミュレートする2次元個体要素を用いた有限要素法解析を行い，層間はく離発生時の板厚方向応力を推定した。試験と解析より，はく離発生時の板厚応力は曲り部の曲率半径を板厚で割ったパラメータに応じて変化することが明らかとなった。このパラメータに依存する原因を明らかにすることはできなかったが，はく離発生板厚応力の限界値推定式を導出した。さらに，既存の研究を参考にして，板厚方向応力から限界曲げモーメントを導出する算式も提案した。これにより，曲り部の半径と板厚から限界曲げモーメントを導出できるようになった。
GFRP防撓パネルの座屈試験に対するシェル要素を用いた有限要素法解析を行い，実際にはく離が発生した曲り部の曲げモーメントを調べると，導出した限界曲げモーメントに一致することを明らかにした。以上のように，ハット型スチフナを有するGFRP防撓パネルの層間はく離発生の予測を可能にし，これをクライテリアとする強度評価ツールを構築することができた。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(1 results)
