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切り欠きを有する炭素繊維強化複合材料積層板の圧縮強度発現メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 15K06607
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関上智大学

研究代表者

末益 博志  上智大学, 理工学部, 教授 (20134661)

研究分担者 長嶋 利夫  上智大学, 理工学部, 教授 (10338436)
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード炭素繊維強化複合材料 / 圧縮 / 積層板 / 強度 / せん断不安定 / 圧縮強度 / 応力集中 / 不安定 / CFRP積層板 / 圧縮破壊 / 体積効果 / 破壊進展 / 破壊進展条件
研究成果の概要

炭素繊維強化複合材料(CFRP)積層板の圧縮強度発現の物理的根拠解明のために応力集中部からの圧縮破壊に着目し、理論・数値解析および実験を通して研究を進めた。
理論解析においては、複素応力関数法に基づいて、楕円孔周辺の変位場及び応力場の数学解を得た。有限要素法によりせん断不安定問題を解析し、構造的に不安定になることを示すことができた。楕円孔および片側切欠きを有する試験片の実験を行い、破壊の様相と応力集中の関係を明らかにした。数値解と定性的に一致したが、絶対値では若干の差があり、今後の課題と考える

報告書

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

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] バイパス力とベアリング力を同時に受けるCFRP積層板のファスナー継手の破壊挙動2018

    • 著者名/発表者名
      末益博志、森本哲也、山本直
    • 雑誌名

      日本複合材料学会誌

      巻: 45

    • NAID

      130007749903

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ランダム配向不連続繊維強化複合材料の弾性率の確率特性と体積効果2018

    • 著者名/発表者名
      末益博志, 松尾剛
    • 雑誌名

      日本複合材料学会誌

      巻: 45

    • NAID

      130007652512

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 複合材料積層板の衝撃損傷と圧縮強度劣化(CAI)2018

    • 著者名/発表者名
      末益博志
    • 学会等名
      第9回日本複合材料会議
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 切り欠きを有する炭素繊維強化複合材料積層板の圧縮破壊メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      家永諭、上法雄樹、末益博志
    • 学会等名
      第8回 日本複合材料会議
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Analytical study on impact damage of composite laminates2017

    • 著者名/発表者名
      H Suemasu
    • 学会等名
      15th European-Japanese Meeting on Composite Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analytical study on instability of multiple delaminations of axisymmetric composite laminates subjected to transverse loading2017

    • 著者名/発表者名
      H Suemasu
    • 学会等名
      2nd South East Asia-Japan Conference on Composite materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 切り欠きを有するCFRP積層板の圧縮特性2016

    • 著者名/発表者名
      家永諭、末益博志
    • 学会等名
      第58回 構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 切り欠きを有するCFRP積層板の圧縮特性2016

    • 著者名/発表者名
      末益、家永
    • 学会等名
      第58回構造強度に関する講演会
    • 発表場所
      北海道大学、
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Stress Concentration on Compressive Strength of CFRP Laminates2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suemasu, Satoshi Ienaga, Yuki Joho
    • 学会等名
      17th US-Japan Conference on Composite Materials
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Stress Concentration on Compressive Strength of CFRP2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi SUEMASU, Satoshi IENAGA, Yuki JOHO
    • 学会等名
      US-Japan 2016
    • 発表場所
      University of Hokkaido
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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