一体型多機能光ファイバセンサの創生と複合材料硬化モニタリングへの適用

• 研究課題/領域番号: 22560088
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 高知工科大学
• 研究代表者: 高坂 達郎 高知工科大学, 工学部, 准教授 (80315978)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 硬化モニタリング / 知的材料 / 光ファイバセンサ / 硬化度測定 / FBG センサ / 硬化ひずみ / 複合材料・物性 / 機械材料・材料力学 / 硬化度 / FBGセンサ / 成形ひずみ / 複合材料成形 / 屈折率測定 / ラマン分光センサ

研究概要

本研究では,FBGひずみセンサと硬化度測定用の屈折率センサの二種類の光ファイバセンサを組み合わせて,樹脂成形モニタリング用の一体型多機能光ファイバセンサシステムの開発を行った.そのシステムをFRPの成形モニタリングに応用した.その結果,FRPの硬化度と残留ひずみ発生プロセスの定量的な測定が可能であることを示した.さらに,樹脂の軟化や流動,ボイドの発生の観測も可能であることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] FBG センサを用いた樹脂のポストキュア過程のモニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎, 逢坂勝彦,澤田吉裕
  • 雑誌名: 材料 巻: 61 ページ: 648-653
  • NAID: 130002084956
• [雑誌論文] FBGセンサを用いた樹脂のポストキュア過程のモニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎
  • 雑誌名: 材料 巻: 61 号: 7 ページ: 648-653
  • DOI: 10.2472/jsms.61.648
  • NAID: 130002084956
  • ISSN: 0514-5163, 1880-7488
  • 査読あり
• [雑誌論文] FBGセンサを用いた樹脂のポストキュア過程のモニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎・逢坂勝彦・澤田吉裕
  • 雑誌名: 材料 巻: 61(7) ページ: 648-653
  • NAID: 130002084956
  • 査読あり
• [学会発表] 統合型光ファイバセンサシステムによるGFRP 積層板の成形モニタリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎, 梶川拓矢,松本明大, 楠川量啓
  • 学会等名: JCCM-4
• [学会発表] 統合型光ファイバセンサシステムによるGFRP積層板の 成形モニタリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎
  • 学会等名: 第４回日本複合材料合同会議（JCCM-4）
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] FRP積層板の成形における硬化度・ボイドモニタリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本明大
  • 学会等名: 日本機械学会 中国四国支部 第 51 期総会・講演会
  • 発表場所: 高知工科大学
• [学会発表] 成形圧が光ファイバによる硬化度測定に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本明大
  • 学会等名: JCCM-3
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] FBG・屈折率センサによるFRPの硬化モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶川拓矢
  • 学会等名: JCCM-3
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] FBGセンサを用いたFRP積層板の曲げ損傷モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 鍋島弘一
  • 学会等名: JCCM-3
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 光ファイバセンサによるVaRTM 成形モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺町智宏, 高坂達郎, 楠川量啓
  • 学会等名: 第1回オートモーティブ・コンポジットシンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] 光ファイバセンサを用いたFRP 積層板の硬化度・ボイドモニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本明大, 高坂達郎, 楠川量啓
  • 学会等名: 第1回オートモーティブ・コンポジットシンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] Cure Monitoring of FRP Laminates During Hot-Press Molding by Fiber Optic Strain and Cure Index Sensors Using Dual Light Sources (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kosaka, T. Kajikawa, A. Matsumoto, K. Kusukawa
  • 学会等名: 15th US-Japan Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Arlington, Texas
• [学会発表] Cure monitoring of FRP by FBG and Refractive-Index Sensors, Ninth Joint Canada-Japan Workshop (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kajikawa, T. Kosaka, A. Kutsuna, K. Kusukawa
  • 学会等名: Joint Canada-Japan Workshop on Composites on Composites
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] 光ファイバ屈折率センサを用いたFRP積層板の成形モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎,松本明大,梶川拓矢,忽那篤,楠川量啓
  • 学会等名: 2012 年度 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 成形圧が光ファイバによる硬化度測定に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本明大, 高坂達郎,忽那篤,楠川量啓
  • 学会等名: JCCM-3
• [学会発表] Process monitoring of hot-press molding of FRP laminates by fiber-optic index sensor (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Matsumoto
  • 学会等名: Ninth Joint Canada-Japan Workshop on Composites
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Cure monitoring of FRP by FBG and Refractive-Index Sensors, Ninth Joint Canada-Japan Workshop on Composites (2012)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kajikawa
  • 学会等名: Ninth Joint Canada-Japan Workshop on Composites
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Process Monitoring of CNT Composites by Optical Fibers (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuro Kosaka
  • 学会等名: Ninth Joint Canada-Japan Workshop on Composites
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] FBG・屈折率センサを用いたＦＲＰ積層板の成形モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2012 材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] 屈折率センサによるCNT複合材料の成形モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎
  • 学会等名: 日本機械学会第20 回機械材料・材料加工技術講演会（M&P2012）
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] 光ファイバ屈折率センサを用いたＦＲＰ積層板の成形モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本明大
  • 学会等名: 日本機械学会第20 回機械材料・材料加工技術講演会（M&P2012）
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] 光ファイバセンサを用いたFRP成形プロセスにおける硬化度・ひずみ測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梶川拓矢
  • 学会等名: 日本機械学会第20 回機械材料・材料加工技術講演会（M&P2012）
  • 発表場所: 大阪工業大学
• [学会発表] 光ファイバ屈折率センサを用いたＦＲＰ積層板の成形モニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎
  • 学会等名: 2012年度 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] 光ファイバセンサを用いたFRP積層板の硬化度・ボイドモニタリング
  • 著者名/発表者名: 松本明大
  • 学会等名: 第1回オートモーティブ・コンポジットシンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] 光ファイバセンサによるFRPの成形モニタリング
  • 著者名/発表者名: 高坂達郎
  • 学会等名: 第1回オートモーティブ・コンポジットシンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] 光ファイバセンサによるVaRTM成形モニタリング
  • 著者名/発表者名: 寺町智宏
  • 学会等名: 第1回オートモーティブ・コンポジットシンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] FRP 積層板の成形ひずみシミュレーション
  • 著者名/発表者名: 堀内貴文
  • 学会等名: 日本機械学会 中国四国支部 第４３回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 高知工科大学