繊維強化複合材料における微視破壊クライテリオンを基にした損傷進展予測手法の確立

• 研究課題/領域番号: 23560096
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 荻原 慎二 東京理科大学, 理工学部, 教授 (70266906)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 炭素繊維強化プラスチック / ガラス繊維強化プラスチック / 複合材料 / 界面強度 / 微視的損傷 / 界面はく離 / 破壊クライテリオン / 単繊維モデル複合材料

研究概要

軽量・高剛性・高強度の特徴を有する連続繊維強化積層型複合材料・構造のより効果的設計法構築の基礎のため，微視破壊クライテリオン（マイクロフラクチャクライテリオン）をベースとした損傷発生・進展挙動予測手法を検討した．すなわち，繊維，マトリックス及び界面それぞれの破壊クライテリオンを実験的に明らかにし，それらとプライレベルの損傷発生・進展挙動の関係を検討し，プライレベル損傷発生・進展挙動予測手法を構築した．

研究成果

• [雑誌論文] 繊維不連続部を有する一方向強化CFRP積層板の損傷挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人,中谷健志,松葉朗,河野洋輔,荻原慎二
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(A編) 巻: 79巻799号 ページ: 294-303
  • NAID: 130003374604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of glass-epoxy interface strengths examined by cruciform specimen and single-fiber pull-out tests under combined stress state (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Koyanagi, Hayato Nakatani and Shinji Ogihara
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.43, No.11 号: 11 ページ: 1819-1827
  • DOI: 10.1016/j.compositesa.2012.06.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] 切欠きを有するノンクリンプ織物VaRTM複合材の引張特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人,上野拓也,荻原慎二,武田展雄,青木雄一郎,武田真一,永尾陽典
  • 雑誌名: 材料 巻: 61 号: 7 ページ: 642-647
  • DOI: 10.2472/jsms.61.642
  • NAID: 130002084955
  • ISSN: 0514-5163, 1880-7488
  • 査読あり
• [雑誌論文] プライ厚の異なるCFRPアングルプライ積層板の非線形力学挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人,高木健児,小池朝夫,荻原慎二
  • 雑誌名: 材料 巻: 61 号: 6 ページ: 515-521
  • DOI: 10.2472/jsms.61.515
  • NAID: 130002084939
  • ISSN: 0514-5163, 1880-7488
  • 査読あり
• [雑誌論文] プライ厚の異なるCFRPアングルプライ積層板の非線形力学挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人，高木健児，小池朝夫，荻原慎二
  • 雑誌名: 材料 巻: 第61巻，第6号 ページ: 515-521
  • NAID: 130002084939
  • 査読あり
• [雑誌論文] 切欠きを有するノンクリンプ織物VaRTM複合材の引張特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人，上野拓也，荻原慎二，武田展雄，青木雄一郎，武田真一，永尾陽典
  • 雑誌名: 材料 巻: 第61巻，第7号 ページ: 642-647
  • NAID: 130002084955
  • 査読あり
• [雑誌論文] 十字型試験片法によるガラス繊維/エポキシ界面のはく離発生位置を考慮した界面はく離クライテリオンの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鹿島彰浩,小柳潤,荻原慎二
  • 雑誌名: 日本複合材料学会誌 巻: 37巻,6号 ページ: 216-225
  • NAID: 10030409152
  • 査読あり
• [雑誌論文] 極低温環境下におけるCFRP接着接合モードII破壊靱性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村彰記,野路洋平,小笠原俊夫,横関智弘,荻原慎二
  • 雑誌名: 日本複合材料学会誌 巻: 37巻,4号 ページ: 130-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature Dependence of Glass Fiber/Epoxy Interface Normal Strength (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun Koyanagi and Shinji Ogihara
  • 雑誌名: Composites Part B 巻: Vol.42 号: 6 ページ: 1492-1496
  • DOI: 10.1016/j.compositesb.2011.04.041
  • 査読あり
• [雑誌論文] 極低温環境下におけるCFRP接着接合モードII破壊靱性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村彰記，野路洋平，小笠原俊夫，横関智弘，荻原慎二
  • 雑誌名: 日本複合材料学会誌 巻: 37 ページ: 130-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] 十字型試験片法によるガラス繊維／エポキシ界面のはく離発生位置を考慮した界面はく離クライテリオンの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鹿島彰浩，小柳潤，荻原慎二
  • 雑誌名: 日本複合材料学会誌 巻: 37 ページ: 216-225
  • NAID: 10030409152
  • 査読あり
• [学会発表] Mechanical Properties in Quasi-Isotropic CFRP Laminates with Small Ply Orientation Mismatch (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayato Nakatani, Nurul Nabihah A.Hamid and Shinji Ogihara
  • 学会等名: The 13th Japan International SAMPE Symposium and Exhibition (JISSE-13)
  • 発表場所: WINC Aichi (Nagoya)
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] CFRP/チタン薄膜ハイブリッド積層板の引張強度に及ぼす界面破壊靱性の方向依存性の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 光宗大貴,猫島悠平,中谷隼人,荻原慎二
  • 学会等名: 日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-11-10
• [学会発表] 円孔を有するCFRP/チタン薄膜ハイブリッド積層板の損傷進展挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋征大,荻原慎二,中谷隼人
  • 学会等名: 日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-11-10
• [学会発表] Nonlinear Mechanical Response in CFRP Angle-Ply Laminates (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogihara
  • 学会等名: The 13th Japan-Euro Conference on Composite Materials
  • 発表場所: EMC2 Technocampus, Nantes, France
  • 年月日: 2013-11-05
• [学会発表] Damage Simulation of High-Velocity Projectile Impact of CFRP Laminates (2013)
  • 著者名/発表者名: Akinori Yoshimura, Kazuya Nagakura, Sho Fukuda, Tomonaga Okabe, Toshio Ogasawara and Shinji Ogihara
  • 学会等名: The 13th Japan-Euro Conference on Composite Materials
  • 発表場所: EMC2 Technocampus, Nantes, France
  • 年月日: 2013-11-04
• [学会発表] 繊維不連続層を有するCFRP積層板の力学挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人,中谷健志,永田優,小柳興瑶,松葉朗,河野洋輔,荻原慎二
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-10-12
• [学会発表] 層間高靭性型CFRP積層板の力学的特性に及ぼす繊維不連続部の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田優,小柳興瑶,中谷隼人,松葉朗,河野洋輔,荻原慎二
  • 学会等名: 第38回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 衝撃損傷を有するTi/CFRP積層板のラミノグラフィによる非破壊評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人,梶原堅太郎,秋田貢一,荻原慎二
  • 学会等名: 第38回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] ラミノグラフィによるファイバメタル積層板の衝撃損傷の非破壊観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人,梶原堅太郎,秋田貢一,荻原慎二
  • 学会等名: 2013年度JCOM若手シンポジウム
  • 発表場所: 金沢工業大学やつかほリサーチキャンパス(石川)
  • 年月日: 2013-08-23
• [学会発表] Effect of Constituent Ply Thickness on Mechanical Properties in CFRP Angle-Ply Laminates (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Ogihara and Hayato Nakatani
  • 学会等名: The 15th US-Japan Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Sheraton Arlington Hotel, Arlington, Texas, USA
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] Effect of Ply Thickness on Mechanical Properties in CFRP Angle-Ply Laminates (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Ogihara and Hayato Nakatani
  • 学会等名: 15th European Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2012-06-25
• [学会発表] Experimental Evaluation of Interfacial Failure Criterion in a Glass Fiber/Epoxy Composite (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji Ogihara, Hayato Nakatani, Ichiro Ueno, Jun Koyanagi, Kenichiro Watanabe and Satoshi Kobayashi
  • 学会等名: The 18th International Conference on Composite Materials (ICCM-18)
  • 発表場所: ICC Jeju, Jeju, Korea
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Experimental Evaluation of Interfacial Failure Criterion (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji Ogihara
  • 学会等名: ICCM-18
  • 発表場所: ICC Jeju
• [学会発表] ラミノグラフィによるファイバメタル積層板の衝撃損傷の非破壊観察
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人，梶原堅太郎，秋田貢一，荻原慎二
  • 学会等名: 2013年度JCOM若手シンポジウム
  • 発表場所: 金沢工業大学やつかほリサーチキャンパス
• [学会発表] 衝撃損傷を有するTi/CFRP積層板のラミノグラフィによる非破壊評価
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人，梶原堅太郎，秋田貢一，荻原慎二
  • 学会等名: 第38回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 層間高靭性型CFRP積層板の力学的特性に及ぼす繊維不連続部の影響
  • 著者名/発表者名: 永田優，小柳興瑶，中谷隼人，松葉朗，河野洋輔，荻原慎二
  • 学会等名: 第38回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 繊維不連続層を有するCFRP積層板の力学挙動
  • 著者名/発表者名: 中谷隼人，中谷健志，永田優，小柳興瑶，松葉朗，河野洋輔，荻原慎二
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2013材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] CFRP/チタン薄膜ハイブリッド積層板の引張強度に及ぼす界面破壊靱性の方向依存性の影響
  • 著者名/発表者名: 光宗大貴，猫島悠平，中谷隼人，荻原慎二
  • 学会等名: 日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] 円孔を有するCFRP/チタン薄膜ハイブリッド積層板の損傷進展挙動
  • 著者名/発表者名: 高橋征大，荻原慎二，中谷隼人
  • 学会等名: 日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] Effect of Constituent Ply Thickness on Mechanical Properties in CFRP Angle-Ply Laminates
  • 著者名/発表者名: Shinji Ogihara and Hayato Nakatani
  • 学会等名: The 15th US-Japan Conference on Composite Materials, Sheraton Arlington Hotel, Arlington
  • 発表場所: Texas, USA