耐雷用シールドを利用した二段階電気抵抗変化法による複合材製旅客機の衝撃損傷検査

• 研究課題/領域番号: 25820341
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 複合材料・表界面工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 鈴木 良郎 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40631221)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013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: 非破壊検査 / 繊維強化複合材料 / 層間はく離 / 衝撃損傷 / 炭素繊維複合材料 / 電気抵抗加熱 / 定常熱伝導解析 / 非定常熱伝導解析 / 耐雷保護用シールド

研究成果の概要

Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP)は高比強度，高比剛性を有すが，面外方向の荷重により層間はく離のような内部損傷を生じやすく，強度低下を来たす問題がある．またCFRPは顕著な電気的異方性を有し，繊維方向はその他の方向に比べ100倍以上の導電率を持つ．これを利用してCFRP積層構造内の一部の層のみに電流を負荷して電気抵抗加熱(選択的層加熱)し，表面温度の観測によりCFRP内の層間はく離を検出する方法を提案する．CFRP製航空機表面に貼付される耐雷用金属メッシュは，電気抵抗加熱時に配線として利用できる可能性がある.

研究成果

• [学会発表] Delamination detection based on selective-layer heating by using electrical resistivity anisotropy of CFRP (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoichiro Koga, Yoshiro Suzuki, Akira Todoroki, Yoshihiro Mizutani
  • 学会等名: 10th Korea-Japan joint symposium on composite materials
  • 発表場所: Chonbuk national university, Korea
  • 年月日: 2015-10-29
  • 国際学会
• [学会発表] CFRPの電気抵抗異方性を利用した選択的層加熱に基づく層間はく離検査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀洋一郎,鈴木良郎,轟章,水谷義弘
  • 学会等名: 日本複合材料学会 第 40 回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 選択的ジュール加熱を利用した炭素繊維複合材の簡易損傷検査 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木良郎，轟章，水谷義弘
  • 学会等名: 安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
  • 発表場所: 沖縄県青年会館（沖縄）
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] 電気抵抗加熱を利用したCFRP内部欠陥の検出 (2015)
  • 著者名/発表者名: 古賀洋一郎，鈴木良郎，轟章，水谷義弘
  • 学会等名: 安全・安心な社会を築く先進材料・非破壊計測技術シンポジウム
  • 発表場所: 沖縄県青年会館（沖縄）
  • 年月日: 2015-03-17
• [備考] 耐雷用シールドを用いたFRP製航空機の全域瞬時衝撃モニタリング
  • URL: http://www.ginza.mes.titech.ac.jp/research/shieldsensor.html
• [備考] 東京工業大学，理工学研究科，轟水谷研究室，研究室ホームページ
  • URL: http://www.ginza.mes.titech.ac.jp/news/news20150317_2.html