| 研究課題/領域番号 |
19K04071
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
島村 佳伸 静岡大学, 工学部, 教授 (80272673)
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| 研究分担者 |
藤井 朋之 静岡大学, 工学部, 准教授 (30377840)
細井 厚志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60424800)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 炭素繊維強化プラスチック / 積層板 / 超音波疲労試験 / 超高サイクル疲労 / 直交積層板 / 超高サイクル / 擬似等方性積層板 / 炭素繊維強化プラスチック積層板 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，金属の超高サイクル疲労試験に用いられている超音波疲労試験技術を応用して炭素繊維強化エポキシ積層板の加速疲労試験を実施し，炭素繊維強化エポキシ積層板の超高サイクル域での疲労挙動・疲労特性を解明することを目的とする．学術的な観点からは特に「炭素繊維強化エポキシ積層板に疲労限度は存在するのか？」という問いに対して，その解明にあたる．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，金属の超高サイクル疲労試験に用いられている超音波疲労試験技術を応用して炭素繊維強化エポキシ積層板の加速疲労試験を実施し，炭素繊維強化エポキシ積層板の超高サイクル域での疲労挙動・疲労特性を解明することを目的としたものである．超音波疲労試験機により，擬似等方性積層板の超高サイクル域までの９０°層におけるマトリックス割れの発生寿命と破損寿命を取得した．その結果，マトリックス割れの発生寿命，疲労破損寿命ともに，超高サイクル域においても疲労強度は右下がりに下がり続け，いわゆる疲労限度は見られないことを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，従来の疲労試験技術では容易でない炭素繊維強化エポキシ積層板の超高サイクル疲労特性の取得を，超音波疲労試験技術を活用することで短期間に取得したものであり，その結果，炭素繊維強化エポキシ擬似等方性積層板のS-N線図に繰返し数10億回までは折れ曲がりが見られないことを実証したことにまず学術的な意義がある．さらに，炭素繊維強化エポキシ積層板の疲労試験を従来手法の1/10～1/100程度の所要時間で迅速に行えることを実証した点も，産業応用上極めてインパクトがある．
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