熱可塑性複合材料の成形時残留変形および長期変形発生機構の解明と変形量の予測

• 研究課題/領域番号: 23K19085
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 龍薗 一樹 東北大学, 工学研究科, 助教 (60982791)
• 研究期間 (年度): 2023-08-31 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 熱可塑性複合材料 / 粘弾性 / 残留変形 / クリープ変形 / マルチスケール解析

研究開始時の研究の概要

熱可塑性複合材料は再成形可能でサステナブルな素材である反面、熱硬化性複合材料に比べて粘弾性特性が顕在化し、長期的な寸法変化が発生する。したがって、航空機の構造部材として長期的な強度を保証するには、成形時に発生する残留応力を把握し、それを駆動力とした長期変形（クリープ変形）を予測する必要がある。そこで本研究では、成形条件と使用環境に起因する熱可塑性複合材料の残留変形と長期変形の発生機構を解明し、変形量を予測する粘弾性マルチスケール解析を開発する。