| 研究課題/領域番号 |
20J13289
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
高橋 拓也 東京工業大学, 工学院, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 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 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | CFRP / 圧縮強度 / 数値解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
炭素繊維強化プラスチック（CFRP）は航空機の一次構造部材への使用が拡大している．CFRP積層板の接合強度は積層板内の0°層が多軸応力状態で圧縮破壊することで決定される．多軸応力状態における一方向CFRPの圧縮強度は十分に検討されていないため，多軸応力状態に対応する圧縮破壊則は提案されていない．そのため本研究では，一方向CFRPの圧縮強度の静水圧依存性を実験により取得し，強度に影響を及ぼす因子である繊維の初期不整を考慮した数値解析を実施することで，一方向CFRPの静水圧依存性を考慮した圧縮破壊則の確立を目指す．
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| 研究実績の概要 |
一方向CFRPの圧縮強度における静水圧の影響を検証するための予備試験を行った結果，学内の装置の範囲内では有意な差を確認することが出来ないことがわかった．また，それを裏付ける内容の論文が新たに発行されていたため、研究の方針を当初の研究目標の一部である、繊維うねりが圧縮強度に与える影響ついて検討することに変更した。前年度に開発した解析モデルは、繊維うねり角をランダムに与えたモデル、実際のCFRPが有する繊維のクラスタ化を模擬したモデルがあり、これに既往の研究で用いられる一様なうねりを有するモデルを加えて、最大繊維うねり角度のばらつき（標準偏差）が異なる場合、平均値は異なる場合の数値解析を実施することで、繊維うねり角の平均値及びばらつきの影響による圧縮強度の変化をモデル毎に示した。数値解析の結果より、繊維うねり角の平均角が小さい場合には解析モデルによって圧縮強度が異なることが明らかとなり、繊維うねり角の平均角が大きい場合にはモデルによる差は無かった。これによって、成型時に発生する大きなうねりに関しては既往のモデルで十分検討可能であるが、うねりが小さい場合は解析モデルによる差があることを考慮する必要があることを明らかにした。
以上の成果を国内学会1件及び国際学会1件として報告した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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