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炭素繊維扁平糸織物による薄肉軽量構造体の効率的な設計・成形法に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 14550863
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶工学
研究機関金沢工業大学

研究代表者

金原 勲  金沢工業大学, 工学部, 教授 (50011101)

研究分担者 山口 晃司  金沢工業大学, 工学部, 研究員 (50343645)
中田 政之  金沢工業大学, 工学部, 助教授 (00247438)
宮野 靖  金沢工業大学, 工学部, 教授 (80113033)
斎藤 博嗣  金沢工業大学, 工学部, 研究員 (70367457)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード炭素繊維 / CFRP / 扁平糸織物 / VARTM成形 / 損傷 / 層間破壊じん性 / 時間-温度依存性 / RTM成形 / 平織 / 眉間破壊靭性 / 層間破壊靭性
研究概要

1)T300平織材およびT700扁平糸織物材CFRPに落錘衝撃を与え,損傷モードを超音波Cスキャンおよび精密測定顕微鏡により観察し,損傷形態の三次元的形状を明らかにした.また,繰返し荷重による損傷進展を赤外線応力画像によりその場観察できることを示し,損傷モデルのFEM解析により損傷中期の応力画像を定性的に説明できることを明らかにした.
2)T700一方向材,T300平織材,T700扁平糸織物材CFRPのモードI, II層間破壊じん性試験を行い,モードIではブリッジング現象の有無により結果が大きくばらつくこと,また,モードIIでは織物材のじん性値が一方向材より大きいが,扁平糸織物材の方が平織材より小さいことから,モードII層間破壊じん性は繊維のうねりの影響を受けることを明らかにした.
3)T700扁平糸織物/ビニルエステル積層板の静的曲げ強度,曲げクリープ強度,曲げ疲労強度は,著しい時間および温度依存性を示し,両者の間には時間-温度依存性が成立する.
4)真空ポンプにより強化繊維基材内を負圧にし,樹脂含浸を行う簡易的なVARTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)成形装置の設計と試作を行い,T300平織材,T700扁平糸織物材,T700多軸スティッチ基材とビニルエステル樹脂による成形条件のパラメータを決定した.
5)T700扁平糸織物材の構造的な柔軟性とVARTM成形を組み合わせ,従来のオートクレーブ法やRTM法などに比べ格段に簡易な装置により,二重曲率などの複雑形状の成形品を得られることを示した.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] 山口晃司, 金原 勲: "炭素繊維織布複合材料の損傷メカニズム解明のための損傷観察とシミュレーション"材料システム. 第21号. 27-39 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koji YAMAGUCHI, Isao KIMPARA: "Damage Observation and Simulation of Woven Fabric CFRP for Clarification of Damage Mechanism"Materials System. Vol.21. 27-39 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山口晃司, 金原 勲: "炭素繊維織布複合材料の損傷メカニズム解明のための損種観察とシミュレーション"材料システム. 第21巻. 27-39 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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