| 研究課題/領域番号 |
18K03851
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
廣瀬 康夫 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80600163)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 複合材料 / 航空機構造 / 発泡コアサンドイッチ構造 / き裂進展抑制 / クラックアレスター / レジン材料 / ＤＣＢ試験 / 成形性向上 / LOCTITE HC 9872.1 AERO / 熱残留応力 / 硬化収縮 / 改良型アレスター / 発泡コアサンドイッチパネル / レジン材 / エネルギー解放率 / 数値解析 / き裂進展抑制効 / き裂進展抑制効果 / クラックアレスタ / 界面き裂 / 熱残留力 / レジン |
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| 研究成果の概要 |
レジン製アレスターは良好な成形性を有する反面、CFRP製アレスターと比較して剛性が低いことと線膨張係数の差に起因する熱硬化収縮が課題であった。本研究では、解析と実験により、当該アレスターは、十分なき裂進展抑制効果を持つが、充填材のレジンによる収縮を考慮した成形法が必要であるとの知見を得た。また、本研究で提案する改良型クラックアレスターにおいては，熱降下収縮の影響を受けにくく、また、アレスター端部の面板に浸透したレジンによるモードⅠ型負荷形態におけるき裂進展抑制効果向上が期待できる．さらに、周囲のCFRP面板が応力を分担しており，面板とアレスター間のき裂の貫通も抑制可能であることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、クラックアレスターを有する発泡コアサンドイッチパネル構造を、３次元複雑形状を有する航空機構造に適用する際の成形性が改善された。ＢＷＢ等の３次元複雑形状を有する将来航空機は画期的な軽量化、低抵抗が実現可能である反面、従来のセミモノコック構造をベースにした積層板複合材構造では一体成形が困難なので、一体成型に適したレジン製クラックアレスターを有する発泡コアサンドイッチ構造の適用が可能になれば重量軽減・部品点数低減に大きな効果がある。このことは、航空機の二酸化炭素排出量低減にも寄与できるものである。また、本構造様式は、軽量化の要求が厳しい宇宙機器の構造としても有望であると考える。
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