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マルチスケールモデリングと非破壊評価に基づく複合材料の破壊現象に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17F17707
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 淳  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (10222085)

研究分担者 QU PENG  東京大学, 大学院工学系研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-10-13 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード複合材料 / 力学特性 / シミュレーション / composite material
研究実績の概要

炭素繊維強化プラスチックス(CFRP)は既に航空機等で実用化され、特にその優れた軽量特性が知られているが、その世界需要は年間10万トン程度であり、世界で年間1億台生産されている量産車を軽量化して温暖化対策に寄与したり電気自動車化を加速させるには量産性(年産10万トン→数千万トン)・低コスト性(10000円/kg→1000円/kg)・リサイクル性・複雑形状成形性など解決すべき課題が多い。
研究室では長年このテーマに取り組んできて、不連続炭素繊維テープ強化熱可塑性樹脂(CTT)を一つの解決策として提案している。Peng QU博士はCTTの特性の一つであるテープ長が弾性率と強度に及ぼす影響をPD理論により説明する取り組みを行った。具体的には、研究室保有の原料と製造装置を用いてテープ長やテープ厚の異なる種々のCTTを作成して破壊試験を行い、当初の目的である弾性率・強度のテープ長依存性を明らかにするとともに、その破壊プロセスをPD理論で説明した。
2017年4月に来日して着実に成果をあげ、その結果を国内と国外の学会で発表し、成果の一部は既に当該分野の著名雑誌(Composite Structures, Impact factor 4.101)に掲載され、続報も執筆中であり、2年間の滞在での成果としては優れたものと評価できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A new numerical method for the mechanical analysis of chopped carbon fiber tape-reinforced thermoplastics2018

    • 著者名/発表者名
      Qu Peng、Wan Yi、Bao Chunjiang、Sun Qun、Fang Guangqiang、Takahashi Jun
    • 雑誌名

      Composite Structures

      巻: 201 ページ: 857-866

    • DOI

      10.1016/j.compstruct.2018.06.110

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Numerical Analysis on the Tensile Properties of Chopped Carbon Fiber Tapes Reinforced Thermoplastics2018

    • 著者名/発表者名
      P. Qu, Y. Wan and J. Takahashi
    • 学会等名
      The 9th Japanese Conference of Composites Material
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A peridynamics model for the mechanical analysis of chopped carbon fiber tapes reinforced thermoplastics2018

    • 著者名/発表者名
      P. Qu, Y. Wan and J. Takahashi
    • 学会等名
      18th European Conference on Composite Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Analysis on the Tensile Properties of Chopped Carbon Fiber Tapes Reinforced Thermoplastics2018

    • 著者名/発表者名
      Peng Qu, Yi Wan, Jun Takahashi.
    • 学会等名
      9th Japanese Conference on Composite Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-10-17   更新日: 2024-03-26  

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