2016 Fiscal Year Annual Research Report
圧電センサによる航空宇宙機構造の損傷モニタリングの研究
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26289319
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福永 久雄 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50134664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
跡部 哲士 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40586468)
鈴木 寛 八戸工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90179242)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 損傷モニタリング / 航空宇宙構造 / 圧電素子 / スマート構造 / 損傷検出 / ラム波 / レーザー超音波 / ラム波伝播挙動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究「圧電センサによる航空宇宙機構造の損傷モニタリングの研究」では、PZT圧電センサを内蔵した航空宇宙機構造要素について、運航中に実時間で自動的に損傷を検知する損傷モニタリング法の確立を目的としている。主要な研究項目は「衝撃荷重同定に基づく損傷モニタリング法の開発であり、研究代表者らがCFRP積層板で開発した手法をさらに改良して、サンドイッチパネルおよびアイソグリッドパネルにおける衝撃荷重位置および履歴同定に適用し、衝撃損傷位置および大きさを実時間で推定・同定する新規の手法である。さらに本手法を拡張して、荷重履歴より損傷状態を予測する損傷モニタリング法を開発した。本研究は、解析モデルを用いないで実験データのみで損傷を同定する手法であり、CFRP補強板に適用し、その有効性を検証した。
また、ラム波を用いた損傷検出法を開発し、層間はく離の検出を行い、層間はく離の位置および大きさを精度よく検出できることを示した。さらに、打撃点からCFRP補強板内をラム波の伝播挙動を表示する手法を開発し、損傷によりラム波の伝播挙動がどのように変化するかを明らかにした。このラム波の伝播挙動の変化より、損傷位置および損傷の大きさをを正確に決定できることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では「衝撃荷重同定に基づく損傷モニタリング法」および「ラム波に基づく損傷モニタリング法」を開発し、CFRP積層板およびCFRP補強板でその有効性を実験的にあきらかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は順調に進んでおり、これまでの成果を踏まえて、最終年度である来年度に研究成果の総括を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
発注済みの試験片がまだ完成していないため、次年度に再度まとめて、発注する予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
CFRP補強板
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