| 研究課題/領域番号 |
23K22961
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01692 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
武田 真一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (60435815)
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| 研究分担者 |
細矢 直基 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40344957)
横関 智弘 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50399549)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2024年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 損傷同定 / レーザ誘起プラズマ / ラム波 / 複合材 / 非接触 / 完全非接触 / 航空機複合材構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
レーザ誘起プラズマ（LIP）技術を応用したラム波発生手法と可視化手法を組み合わせ、ラム波の発生および評価の双方を非接触とした独自の完全非接触方式を採用する。この方式は従来の接触式の持つ構造への悪影響が少なく、曲面や補強構造などを有する複雑形状の構造にも適している。LIPを用いて発生したラム波の真の伝播挙動を実験により把握する。また、CFRP複合材の内部損傷のモデル化と材料異方性を考慮した伝播理論を組み合わせ、解析によりラム波伝播挙動を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
レーザ誘起プラズマ（LIP）技術を応用したラム波発生手法と可視化手法を組み合わせ、ラム波の発生および評価の双方を非接触とした独自の完全非接触方式を採用する。この方式は従来の接触式の持つ構造への悪影響が少なく、曲面や補強構造などを有する複雑形状の構造にも適している。最初にLIPを用いて発生したラム波の真の伝播挙動を実験により把握する。また、CFRP複合材の内部損傷のモデル化と材料異方性を考慮した伝播理論を組み合わせ、解析によりラム波伝播挙動を明らかにする。得られた基礎的知見をもとに、航空宇宙向けのCFRP構造に適した完全非接触損傷同定技術を確立することが目的となる。
初年度は課題１として設定した「完全非接触ラム波発生・評価技術の構築」を目指し、Nd:YAGレーザを用いてLIPにより衝撃波を発生させ、高振幅かつ高S/N比（高信号雑音比）のラム波をCFRP積層板で発生させるための条件を獲得した。レーザ出力850 mJ、スタンドオフ距離（評価対象との距離）10 mmの条件で、レーザドップラ振動計を用いた可視化手法によりラム波の伝播挙動を把握した。予備試験では80 mm角の小さなCFRP積層板でラム波の発生を確認したが、社会実装が可能と言える400 mm角の積層板まで拡張した。これにより完全非接触方式のラム波発生・評価技術が構築でき、次年度以降の課題においてラム波の伝播挙動を正しく評価可能となった。さらに、次年度に実施する課題2「CFRP積層板の特性が与える影響の解明と解析モデルの修正」のための準備として、ラム波伝播挙動の取得（板厚、繊維配向の影響）にも着手した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度の課題を解決し、概ね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度に構築した完全非接触ラム波発生・評価技術を活用し、当初計画通りCFRP積層板の特性が与える影響の解明と解析モデルの修正を目指す。
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