| 研究課題/領域番号 |
04650412
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木構造
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| 研究機関 | 大同工業大学 |
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研究代表者 |
水澤 富作 大同工業大学, 工学部, 助教授 (60113081)
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| 研究分担者 |
酒造 敏廣 大同工業大学, 工学部, 助教授 (90137175)
事口 壽男 大同工業大学, 工学部, 教授 (60047305)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 複合積層板 / 複合積層シェル / 衝撃弾塑性応答 / スプライン要素法 / 繊維強化複合材 / 塑性化進展 / 破壊モード / 振動特性 / 破壊パターン / 衝撃応答 / 弾塑性応答 |
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| 研究概要 |
本研究では、一方向繊維強化型積層板や積層シェルの衝撃応答を明らかにするために、横せん断変形や回転慣性の影響を考慮した積層理論と異方性弾塑性理論を用いて、積層複合板と積層円筒パネルの振動特性、降状領域の進展などの破壊特性を明らかにしている。本研究から得られた主な成果を示すと、以下のようになる。
1.複合積層板及び積層円筒パネルの振動特性の解析
面外せん断変形と回転慣性の影響を考慮したスプライン要素法を用いて、積層板や積層円筒パネルの振動特性に与える積層数、配向角、弾性係数比、偏平角や境界条件などの影響について明らかにした。積層数、配向角、弾性係数比、積層組を変化させることにより、これらの積層構造の振動特性を自由に変化させられる。したがって、積層構造を適用すれば、設計の自由度が高められる。
2.Hillの一般化異方性弾性理論とMisesの降伏条件式を適用した複合積層板と積層円筒パネルの弾塑性応答解析
衝撃荷重による一方向繊維強化積層板と積層円筒パネル(グラファイト/エポキシ材)の塑性域の進展や破壊パターンに与える積層数、幅厚比や境界条件による影響について明らかにした。厚さ方向の積層要素の塑性化を考慮して、繊維強化積層板と円筒パネルの塑性領域の進展方向や破壊モードに与える曲げ挙動と面外せん断変形の影響を明らかにした。これより、積層(ラミナ)の塑性化は弱層方向または強化繊維方向と垂直な方向から進展し、また横せん断変形が大きく生じる部分では、厚方向に急激な塑性化が進展する。積層円筒パネルでは、円周方向から塑性化が進展し、円筒軸方向に伝播する。積層複合構造物の破壊モードに与える積層の配向角や積層組も大きな影響を与えることなどを明らかにした。
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