2013 Fiscal Year Annual Research Report
ＣＦＲＰ構造ライフサイクルモニタリングシステムの構築
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23246146
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
武田 展雄 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (10171646)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | CFRP / 光ファイバセンサ / 成形 / 接合部 / 残留ひずみ / サンドイッチ構造 |
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| Research Abstract |
平成25年度は、開発してきたひずみ・温度分布同時計測装置の精度改善を行うとともに、引続きCFRP厚板平板を用いたライフサイクルモニタリング技術の実用化検討を行った。また、CFRP厚板パイプ構造やCFRPフォームコアサンドイッチ構造についても拡張を行い、ライフサイクルモニタリング実現に必要不可欠な実験・数値解析技術の構築を行った。具体的な結果は以下の通りである。
1．ひずみ・温度分布同時計測技術の実用化研究： 新規計測装置の精度改善を行い、大型CFRP構造全域のひずみ・温度分布を一本の光ファイバで同時に測定するための実用化検討を行った。
2．厚板平板の成形モニタリングおよび材料特性評価： 成形時不均一な温度分布を与えるなどして樹脂硬化にムラを与え、基準プロセスで成形した場合との光ファイバセンサ応答の差異を定量的に評価した。また樹脂の硬化モデルを導入した有限要素解析等の数値計算技術をさらに改良し、成形時CFRP内部のひずみ・温度変化を再現可能な手法を構築した。
3. CFRP厚板パイプ構造の成形モニタリングおよび材料特性評価：厚肉構造特有のパイプ長手方向と厚さ方向の熱膨張率の相違に伴う、厚さ方向ひずみ発生メカニズムを検討するために、埋め込み光ファイバセンサを用いたひずみ評価法の検討を行い、有限要素解析結果とも一致する計測方法を確立した。また、この知見をもとに、成形後の内部残留ひずみ低減手法の提案と実証を行った。
4. CFRPフォームコアサンドイッチ構造の押し込み損傷評価：CFRPフォームコアサンドイッチ構造の押し込み損傷を模擬できる損傷モデルの改良を行った有限要素解析結果により、表皮直下のひずみ分布を計算する手法を構築するとともに、光ファイバひずみ分布測定結果との良好な一致を確認した。これにより、光ファイバひずみ分布測定による、押し込み損傷評価手法を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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