ＣＦＲＰの変形・耐荷メカニズム解明に向けた材料と構造の統合的アプローチ

• 研究課題/領域番号: 24560575
• 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: 構造工学・地震工学・維持管理工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松本 高志 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40301121)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: CFRP / 曲げ部材 / 積層構成 / 画像計測 / 変形機構 / 耐荷機構

研究成果の概要

積層材料であるCFRPの材料設計の自由度は大きく，積層構成に応じて構造部材の変形・耐荷挙動も大きく変化する．ゆえにCFRP の部材設計手法の確立においては，積層複合材料の特性と部材中での負荷状態と損傷形態の双方を把握する必要がある．本研究では，材料と構造の統合的なアプローチにより，(1)材料試験値の適用範囲の検討，(2)構造解析用の材料特性値の検討，(3)構造部材の変形・耐荷機構の解明，(4)構造部材の変形・耐荷挙動の解析手法の構築，(5)構造部材性能の観点からの最適積層構成の検討，により，CFRP構造部材の変形・耐荷挙動の力学的メカニズムの解明を行った．

研究成果

• [雑誌論文] 画像解析の高密度化による箱形断面CFRP梁の損傷挙動の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本高志・何興文・林川俊郎
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2（応用力学） 巻: 70
  • NAID: 130004961359
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 単層板破壊を考慮したCFRP 箱形断面梁の耐荷力と変形の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本高志・三重野嵩之・櫻庭浩樹
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2（応用力学） 巻: 69
  • NAID: 130004557397
  • 査読あり
• [雑誌論文] 積層構成の異なる箱形断面CFRP梁における曲げ挙動の画像解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本高志・岡松広忠・櫻庭浩樹
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2（応用力学） 巻: 68
  • NAID: 130004557316
  • 査読あり
• [雑誌論文] VaRTM成形による箱形断面CFRP梁の曲げ挙動に及ぼす積層構成の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻庭浩樹・松本高志・堀本歴・林川俊郎
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: 58A ページ: 946-958
  • NAID: 130004950630
  • 査読あり
• [学会発表] GFRP梁部材中の材料特性と材料試験値の関係の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 細目貴之・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 室蘭工科大学（北海道）
  • 年月日: 2015-01-31 – 2015-02-01
• [学会発表] GFRP製箱形断面梁の曲げ破壊の画像解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林周史・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 室蘭工科大学（北海道）
  • 年月日: 2015-01-31 – 2015-02-01
• [学会発表] せん断スパン長の異なるCFRP梁の曲げ破壊の画像解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 築館雪花・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 室蘭工科大学（北海道）
  • 年月日: 2015-01-31 – 2015-02-01
• [学会発表] 画像解析による積層構成の異なるCFRP梁の曲げ破壊機構の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山朋弘・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 室蘭工科大学（北海道）
  • 年月日: 2015-01-31 – 2015-02-01
• [学会発表] せん断スパン長の異なる箱形断面CFRP梁の単層板破壊に基づく解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本高志・三重野嵩之・櫻庭浩樹
  • 学会等名: 第5回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム
  • 発表場所: 土木学会（東京）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-13
• [学会発表] GFRP溝形成形部材の圧縮耐力について (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷内湧・北根安雄・中村一史・西崎到・松本高志・三ツ木幸子
  • 学会等名: 第5回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム
  • 発表場所: 土木学会（東京）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-13
• [学会発表] Investigation on the mechanics of CFRP structural members (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matsumoto
  • 学会等名: Conference for Civil Engineering Research Network 2014 (ConCERN 2014) jointly held with 7th ASEAN Civil Engineering Conference (ACEC)
  • 発表場所: バンドン工科大学（インドネシア）
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-05
• [学会発表] Study on the damage processes of CFRP box beams with the use of image analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matsumoto, Toshiro Hayashikawa, and Xingwen He
  • 学会等名: 10th Japanese German Bridge Symposium
  • 発表場所: ミュンヘン工科大学（ドイツ）
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-19
• [学会発表] 画像解析の高密度化による箱形断面CFRP梁の損傷挙動の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本高志・何興文・林川俊郎
  • 学会等名: 第17回応用力学シンポジウム講演概要集
  • 発表場所: 琉球大学（沖縄）
  • 年月日: 2014-05-10 – 2014-05-11
• [学会発表] 異なるせん断スパン長のCFRP 梁における破壊メカニズムの画像解析による検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 倉井翔平・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
• [学会発表] デジタル画像解析による変位計測精度向上の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 境俊宏・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
• [学会発表] 高密度化による画像解析の精度向上の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林浩毅・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
• [学会発表] GFRP 梁の断面寸法が曲げ特性に及ぼす影響の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹津宗平・松本高志・林川俊郎・何興文
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道）
• [学会発表] 単層板の破壊を考慮したCFRP梁の耐荷力と変形に関する検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三重野嵩之
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 函館高専（北海道）
• [学会発表] せん断スパン長が異なる箱形断面CFRP 梁の曲げ耐力の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榎本洸太朗
  • 学会等名: 土木学会北海道支部論文報告集
  • 発表場所: 函館高専（北海道）
• [学会発表] 台形断面CFRP桁の曲げ挙動に関する有限要素解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本高志
  • 学会等名: 第4回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム講演概要集
  • 発表場所: 土木学会本部（東京都）
• [学会発表] 箱形断面CFRP梁の破壊機構に関する検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻庭浩樹
  • 学会等名: 第4回FRP複合構造・橋梁に関するシンポジウム講演概要集
  • 発表場所: 土木学会本部（東京都）
• [学会発表] 材料破壊規準に基づいた箱形断面CFRP梁の耐荷力算定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻庭浩樹
  • 学会等名: 年次学術講演会講演概要集
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）