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曲率線展開法に基づくCFRP成形技術の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03910
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関横浜国立大学

研究代表者

前川 卓  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70361863)

研究分担者 松尾 宏平  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00399528)
澁谷 忠弘  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (10332644)
櫻井 昭男  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20373417)
川原田 寛  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (40462676)
竹澤 正仁  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50782489)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード形状モデリング / 曲率線 / 炭素繊維強化プラスチック / 炭素繊維教科プラスチック
研究成果の概要

本研究では自由曲面を最大主曲率方向に沿った短冊群と、最小主曲率方向に沿った短冊群に改良型曲率線展開法を用いて展開し、これらの短冊群を交互に積層あるいは編込みこむことにより展開前の形状を復元する方法を考案した。改良型曲率線展開法では、パッチを形成する4本の曲率線を平面に等長展開し互いに直交するように最適化計算により接続している。そこでCFRP 成形の際に,各層毎の炭素繊維シート形状の計算に改良型曲率線展開法を利用し、交互に2種類の展開図を適用して積層させていくことで新しいCFRP成形手法を開発した。この技術をペーパークラフト、シートメタル、プラスチックによる建築モデル、CFRPに適用した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 曲率線展開法に基づく新たなCFRP 成形技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      宇佐美陸, 櫻井昭男, 松尾宏平, 竹澤正仁, 鈴木健稔, 飯村峻, 澁谷忠弘, 前川卓
    • 雑誌名

      第9回 日本複合材料会議 (JCCM-9)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 複合材における炭素繊維の曲率線配置に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      松尾宏平, 竹澤正仁, 櫻井昭男
    • 雑誌名

      第9回 日本複合材料会議 (JCCM-9)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] On a concept of a 3D CAD/CAM system based on geometric theory for CFRP plates molding process in shipbuilding2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuo, M. Takezawa and A. Sakurai
    • 雑誌名

      18th International Conference on Computer Applications in Shipbuilding, 2017

      巻: 2 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of freeform objects by principal strips2016

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa, T. Imai, K. Shida, and T. Maekawa
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Graphics 35

      巻: 35(6) 号: 6 ページ: 225-225

    • DOI

      10.1145/2980179.2982406

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 曲率線展開法に基づく新たなCFRP 成形技術の開発(上記2番目の雑誌論文の内容を発表)2018

    • 著者名/発表者名
      宇佐美陸, 櫻井昭男, 松尾宏平, 竹澤正仁, 鈴木健稔, 飯村峻, 澁谷忠弘, 前川卓
    • 学会等名
      第9回 日本複合材料会議 (JCCM-9)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 複合材における炭素繊維の曲率線配置に関する研究(上記3番目の雑誌論文の内容を発表)2018

    • 著者名/発表者名
      松尾宏平, 竹澤正仁, 櫻井昭男
    • 学会等名
      第9回 日本複合材料会議 (JCCM-9)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] On a concept of a 3D CAD/CAM system based on geometric theory for CFRP plates molding process in shipbuilding(上記1番目の雑誌論文の内容を発表)2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuo, M. Takezawa and A. Sakurai
    • 学会等名
      18th International Conference on Computer Applications in Shipbuilding, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of freeform objects by principal strips2016

    • 著者名/発表者名
      M. Takezawa, T. Imai, K. Shida, and T. Maekawa
    • 学会等名
      Siggraph Asia 2016
    • 発表場所
      Macao
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 海上技術安全研究所のRTM研究開発動向2016

    • 著者名/発表者名
      櫻井昭男
    • 学会等名
      関西FRPフォーラム
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 形状取得装置、目的面形状物製造装置、目的面形状物製造方法およびプログラム2016

    • 発明者名
      前川 卓, 竹澤 正仁
    • 権利者名
      国立大学法人横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 目的面形状物製造方法、目的面形状物製造装置、部材形状取得装置およびプログラム2015

    • 発明者名
      前川 卓, 竹澤 正仁
    • 権利者名
      国立大学法人横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-232125
    • 出願年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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