極低温燃料タンク用CFRPの繰返し負荷下における損傷挙動とガス漏洩特性の解明

• 研究課題/領域番号: 21760648
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 横関 智弘 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (50399549)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 構造・材料 / 極低温燃料タンク / 複合材料 / 構造・機能材料 / 宇宙輸送機 / 複合材料・物性 / 水素

研究概要

宇宙輸送機用極低温燃料タンクへの炭素繊維複合材料(CFRP)の適用性評価を目的として、タンク構造に作用する荷重(引張及び面外荷重)を想定した繰返し荷重下におけるCFRP内の累積損傷挙動把握と燃料漏洩量との関連を実験的に調査した。微視的損傷などの発生・累積挙動を把握すると共に、致命的な燃料漏洩が生じる閾値を見出し、CFRPタンクが健全に製造されれば、ある程度の荷重や繰り返し数までは、安全性を保てることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of gas permeability of CFRP laminates under cyclic loadings (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yokozeki, A.Kuroda, A.Yoshimura, T.Ogasawara, T.Aoki
  • 雑誌名: Transactions of JSASS, Aerospace Technology Japan Vol.8,No.ists27,PcNo.ists26,Pc.5-9
  • NAID: 130000450601
• [雑誌論文] Evaluation of gas permeability of CFRP laminates under cyclic loadings (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yokozeki, et al.
  • 雑誌名: Transactions of JSASS, Space Technology Japan 巻: Vol.8 ists27
  • NAID: 130000450601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Permeation-after-impact properties of CFRP laminates for use on propellant tanks (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yokozeki, A.Kuroda, A.Yoshimura, T.Ogasawara, T.Aoki
  • 雑誌名: Transactions of JSASS, Space Technology Japan Vol.7,No.ists26,Pc19-23
  • NAID: 130000151819
• [雑誌論文] Permeation-after-impact properties of CFRP laminates for use on propellant tanks (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yokozeki, et al.
  • 雑誌名: Transactions of JSASS, Space Technology Japan Vol.7 ists26
  • NAID: 130000151819
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation of gas permeability of CFRP laminates under cyclic loadings (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yokozeki, A.Kuroda, A.Yoshimura, T.Ogasawara, T.Aoki
  • 学会等名: 27th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Tsukuba, Japan.
  • 年月日: 2009-07-07
• [学会発表] Evaluation of Gas Permeability of CFRP Laminates under Cyclic Loadings (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yokozeki, et al.
  • 学会等名: 27th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-07-07