織物CMCのガスタービン環境における体系的信頼性評価技術の確立

• 研究課題/領域番号: 20760071
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 矢代 茂樹 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (00452681)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 織物セラミックス基複合材料 / 飛翔体衝突損傷 / 熱衝撃 / 損傷進展解析 / 粒子法 / セラミックス / セラミックス基複合材料 / 織物複合材料

研究概要

本研究では,2次元平織セラミックス基複合材料(CMC)の飛翔体衝突に対する信頼性評価のため,処女材および高温曝露材,熱衝撃材に対する高速衝撃試験を実施した。試験片の損傷形態を観察し,そのメカニズムを明らかにした。さらに,1000℃の熱負荷により織物CMCが脆化することを示した。また,スポールなどの現象を再現できる粒子法を用いた破壊シミュレーションを構築し,脆性材料の飛翔体衝突損傷メカニズムを解析的に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental characterization of high-speed impact damage behavior in a three-dimensionally woven SiC/SiC composite. (2010)
  • 著者名/発表者名: Keiji Ogi, Tomonaga Okabe, Manabu Takahashi, Shigeki Yashiro, Akinori Yoshimura, Toshio Ogasawara
  • 雑誌名: Composites Part A Vol.41,No.4 ページ: 489-498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental characterization of high-speed impact damage behvior in a three-dimensionally woven SiC/SiC composite (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Ogi
  • 雑誌名: Composites Part A 41 ページ: 489-498
  • 査読あり
• [学会発表] 熱衝撃後の織物CMCにおける飛翔体衝突損傷挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大下将司, 矢代茂樹, 黄木景二
  • 学会等名: 第1回日本複合材料合同会議(JCCM-1)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-03-09
• [学会発表] 粒子法を用いたCFRP積層板の飛翔体衝突損傷挙動の予測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢代茂樹, 黄木景二
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所平成21年度共同利用研究集会「ナノ複合材料等次世代複合材料の創製及び評価」
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2010-01-07
• [学会発表] Characterization of high-speed impact damage behavior in a three-dimensionally woven SiC/SiC composite. (2010)
  • 著者名/発表者名: 黄木景二, 矢代茂樹
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所平成21年度共同利用研究集会「ナノ複合材料等次世代複合材料の創製及び評価」
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2010-01-07
• [学会発表] Characterization of high-speed impact damage behavior im a three-dimensionally woven SiC/SiC composite (2010)
  • 著者名/発表者名: 黄木景二
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所平成21年度共同利用研究集会「ナノ複合材料等次世代複合材料の創製及び評価」
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2010-01-07
• [学会発表] 料子法を用いたCFRP積層板の飛翔体衝突損傷挙動の予測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 矢代茂樹
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所平成21年度共同利用研究集会「ナノ複合材料等次世代複合材料の創製及び評価」
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2010-01-07
• [学会発表] 粒子法による複合材料積層板の飛翔体衝突損傷解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村司, 矢代茂樹, 黄木景二
  • 学会等名: 第34回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 石川県野々市町
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 粒子法を用いた短繊維強化プラスチックの射出成形シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢代茂樹, 岡部朋永, 松島紀佐
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所平成20年度共同利用研究集会「ナノ複合材料等次世代複合材料の創製及び評価」
  • 発表場所: 福岡県春日市
  • 年月日: 2009-01-10
• [学会発表] 粒子法を用いた短繊維強化プラスチックの射出成形シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢代茂樹, 岡部朋永, 松島紀佐
  • 学会等名: 九州大学応用力学研究所平成20年度共同利用研究集会「ナノ複合材料等次世代複合材料の創製及び評価」
  • 発表場所: 九州大学応用力学研究所(福岡県春日市)
  • 年月日: 2009-01-10
• [学会発表] 粒子法を用いた飛翔体衝突シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 矢代茂樹
  • 学会等名: 東北大学機械系複合材料研究センター第3回複合材料研究セミナー
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] 粒子法を用いた飛翔体衝突シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 矢代茂樹
  • 学会等名: 東北大学機械系複合材料研究センター第3回複合材料研究セミナー
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2008-09-02