| 研究課題/領域番号 |
19K04845
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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 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
吉田 啓史郎 金沢工業大学, 工学部, 教授 (50345089)
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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 |
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | サンドイッチ / 面板 / 心材 / 耐はがれ強さ / 破壊じん性 / SCB試験 / 理論解析 / データ整理法 / はく離 / Vlasov法 / 軽量構造 / 理論解析法 / 開口モード |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代航空機構造部材の候補として，ＣＦＲＰ製の2枚の面板で発泡プラスチック心材をはさみこんだサンドイッチパネルが注目を集めている．サンドイッチパネルの代表的な破損形態として面板／心材間の「はがれ」が挙げられるが，その耐はがれ強さ（破壊じん性）を実験的に評価する際，計測された荷重や変位などの実験データを用いてコンピュータによる数値計算によりはがれ強さを算出する必要があり，実験データの整理に多大な労力を要している．本研究では，サンドイッチ面板／心材間破壊じん性評価試験を対象に，試験片に生ずる物理現象を高い精度で模擬できる理論解析法を新たに考案し，それに基づき簡便な実験データ整理法を確立する．
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| 研究成果の概要 |
サンドイッチパネルの面板と心材間の耐はがれ強さ（破壊じん性）を実験的に評価する方法としてサンドイッチ SCB 試験が近年注目されている．しかし，荷重や変位等の実験で計測されるデータを用いて耐はがれ強さを求める方法（実験データ整理法）が確立しているとは言い難い．本研究では，実験データ整理法の検討に活用するため，サンドイッチSCB試験を対象とする簡易な理論解析法を新たに考案した．面板および心材の材料定数や寸法（板厚），はく離き裂長さなどの解析パラメータを広い範囲で変化させても，理論解析による結果が詳細な数値解析による結果と良く一致し，本研究で提案する理論解析法の妥当性を確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
軽量化が要求される航空機の主要な構造部材としてサンドイッチパネルを適用する研究が進められている．サンドイッチパネルを実用に供する際，面板／心材間の耐はがれ強さを正確に評価する必要がある．この耐はがれ強さを実験的に評価する方法が提案されているが，実験で計測されたデータから耐はがれ強さを正確に求めるには，多大な労力を要する数値解析を実施する必要がある．本研究では，物理現象を高い精度で模擬できる簡易な理論解析法を新たに考案し，それに基づく簡便な実験データ整理法を提案した．本研究成果は，軽量構造部材としてのサンドイッチパネルの実用化促進に大いに貢献できると考えられる．
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