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積層構造における超音波バンドギャップの解明と新しい非破壊評価原理への展開

研究課題

研究課題/領域番号 15K13833
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関京都大学

研究代表者

琵琶 志朗  京都大学, 工学研究科, 教授 (90273466)

連携研究者 石井 陽介  豊橋技術科学大学, 大学院工学研究科, 助教 (70781706)
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード機械材料・材料力学 / 超音波 / 積層構造 / バンドギャップ / 非破壊評価
研究成果の概要

積層構造の材料特性を対象とした新しい非破壊評価原理の確立に向けて,積層構造における超音波バンドギャップに関する理論解析と実験的検討を行い,主に以下の成果を得た.(1)異なる積層構成を有する炭素繊維強化複合材料積層板の超音波バンドギャップ特性を明らかにするとともに,実測値と理論解析を対応させて構成層の複素弾性率と層間界面剛性を評価できることを示した.(2)バンドギャップ周波数における層間界面反射波の持続特性に着目して複合材料積層板の成形不良を評価できることを示した.(3)積層構造における二次高調波発生特性を理論的に解析し,分散性やバンドギャップの影響を明らかにした.

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 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Second-harmonic generation in a multilayered structure with nonlinear spring-type interfaces embedded between two semi-infinite media2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Ishii, Shiro Biwa, Tadaharu Adachi
    • 雑誌名

      Wave Motion

      巻: 76 ページ: 28-41

    • DOI

      10.1016/j.wavemoti.2017.07.009

    • NAID

      120006528365

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 超音波透過特性を用いた炭素繊維強化複合材料積層板の層間界面剛性およびプライ複素弾性率の評価2017

    • 著者名/発表者名
      石井 陽介,琵琶 志朗,足立 忠晴
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 17 号: 2 ページ: 124-130

    • DOI

      10.11395/jjsem.17.124

    • NAID

      130005865219

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrasonic wave transmission and bandgap in multidirectional composite laminates with spring-type interlayer interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Ishii, Shiro Biwa
    • 雑誌名

      Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 141 号: 2 ページ: 1099-1110

    • DOI

      10.1121/1.4976062

    • NAID

      120006329211

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of porosity on ultrasonic wave velocity, attenuation and interlaminar interface echoes in composite laminates: Finite element simulations and measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Ishii, Shiro Biwa, Akira Kuraishi
    • 雑誌名

      Composite Structures

      巻: 152 ページ: 645-653

    • DOI

      10.1016/j.compstruct.2016.05.054

    • NAID

      120006425885

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Second-harmonic generation in an infinite layered structure with nonlinear spring-type interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Shiro Biwa, Yosuke Ishii
    • 雑誌名

      Wave Motion

      巻: 63 ページ: 55-67

    • DOI

      10.1016/j.wavemoti.2016.01.004

    • NAID

      120006329210

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 複合材料積層構造の超音波バンドギャップと非破壊材料評価への応用2017

    • 著者名/発表者名
      琵琶志朗
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会 領域10領域11領域7領域5合同シンポジウム「フォノン物理学のフロンティア:格子振動解析から超音波応用研究まで」
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(豊中市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波を用いたCFRP積層板のポロシティ率とその偏在分布の評価2017

    • 著者名/発表者名
      小山 徹,石井陽介,琵琶志朗,倉石 晃
    • 学会等名
      日本材料学会第66期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ultrasonic bandgaps and interlaminar interface echoes of composite laminates: Analysis and experiments2017

    • 著者名/発表者名
      Shiro Biwa, Yosuke Ishii
    • 学会等名
      174th Meeting of the Acoustical Society of America
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CFRP積層板の超音波バンドギャップ発生挙動に及ぼす積層構成の影響2016

    • 著者名/発表者名
      石井陽介,琵琶志朗,足立忠晴
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学六甲台キャンパス(神戸市)
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CFRP積層板の斜角入射超音波透過特性に及ぼす積層構成の影響2016

    • 著者名/発表者名
      石井陽介,琵琶志朗
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
    • 発表場所
      西之表市民会館(西之表市)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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