３軸織物CFRPの時間依存力学特性

• 研究課題/領域番号: 25420041
• 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: 小柳 潤 東京理科大学, 基礎工学部, 講師 (60386604)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: CFRP / 三軸織物CFRP / 画像相関法 / 周期セルシミュレーション / 複合材料 / 織物複合材料 / 有限要素法 / 接触解析 / 変位測定 / 宇宙材料

研究成果の概要

デジタル画像相関法を用いて，3軸織物CFRPの時間依存力学特性を調査した．3軸織物CFRPとは宇宙用途を目的としたフレキシブルで膜状の特性を示す材料である．その構造から力学特性の評価が困難であったが，デジタル画像相関法を利用することで詳細の議論を可能にした．特にクリープ負荷が作用したとき，全体としてはクリープひずみを生じるが，繊維方向のひずみに変換するとクリープ中に増えていないことが明らかとなった．クリープ中に織物構造が変化してシザーリング効果が現れたと考えられる．これにより，三軸織物CFRPの長期耐久性が議論できるようになった．

研究成果

• [雑誌論文] Time dependence of mesoscopic strain distribution for triaxial woven carbon-fiber-reinforced polymer under creep loading measured by digital image correlation (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Koyanagi, Nagayama H, Yoneyama S, Aoki T
  • 雑誌名: Mechanics of Time-Dependent Materials 巻: 20 号: 2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1007/s11043-016-9292-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有限要素メッシュを利用した画像相関法による不連続変位・ひずみ分布の測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 米山聡，小柳 潤，有川秀一
  • 雑誌名: 日本複合材料学会誌 巻: 40 ページ: 180-188
  • NAID: 130005092630
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical Simulation of Triaxial Woven CFRP under Tensile Loading (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Koyanagia*, Erina Imaia, Ryo Higuchib, Akinori Yoshimurac, Tomonaga Okabeb, Satoru Yoneyama, and Takahira Aoki
  • 学会等名: 17th European Conference on Composite Materials
  • 発表場所: ドイツ，ミュンヘン
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] TIME DEPENDENCE OF STRAIN LOCALIZATION OF TRIAXIAL WOVEN CFRP UNDER CREEP LOAD USING DIGITAL IMAGE CORRELATION METHOD (DIC) (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideo Nagayama, Jun Koyanagi
  • 学会等名: 11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON DURABILITY ANALYSIS OF COMPOSITE SYSTEMS
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-17