| 研究課題/領域番号 |
18K04561
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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24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
川合 伸明 熊本大学, 産業ナノマテリアル研究所, 准教授 (60431988)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 超高速衝突 / 衝撃破壊 / 応力波伝播 / 高速度可視化計測 / スペースデブリ / 衝撃損傷 / 衝撃波伝播 / 超高速衝突損傷 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、応力波の伝播条件を制御することにより、超高速衝突損傷を制御・抑制する方法論の提案を目指し研究を進めてきた。まず、超高速衝突による損傷過程を可視化し評価すべく、被衝突体内部に生じる応力場伝播および損傷形成・進展の実時間可視化計測法の確立に取り組み、偏光シャドウグラフ法および散乱光撮影法の併用により応力場伝播および損傷進展を実時間可視化計測することに成功した。続いて、異種材料を重ね合わせたターゲットを使用した超高速衝突実験に、上述の可視化計測法を組み合わせることにより、異種界面において応力波伝播および損傷形成の挙動変化を実時間可視化し、その変化過程を評価することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙機へのスペースデブリ衝突に代表される超高速衝突損傷の評価は、主に事後観察結果に基づく損傷形状評価式や貫通限界曲線といった経験式により行われてきた。本研究において、超高速衝突に伴う応力波伝播および損傷進展の実時間可視化計測法が構築されたことにより、応力波伝播過程と損傷形成・進展過程との実時間情報の直接比較から両者の関係性を評価し、超高速衝突損傷機構を実験的に検討することが可能となった。本成果は、これまで材料の機械的特性に頼っていた超高速衝突損傷の耐性向上に対して、損傷進展機構に基づいた構造設計により衝突損傷耐性の向上を図るという方法論に繋がるものとして大きな意義を持つものである。
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