高比剛性と低周波共振ピーク低減の両立を可能とする曲線炭素繊維ABH板の開発

• 研究課題/領域番号: 25K07502
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分18010:材料力学および機械材料関連
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 水上 孝一 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (20794019)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2026年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 弾性波 / 粘弾性 / 複合材料 / 3Dプリンティング / アコースティックブラックホール

研究開始時の研究の概要

本研究では，炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の弾性率の強い異方性を利用し，高比剛性と低周波共振ピーク低減の間のトレードオフ関係を克服可能な新しいアコースティックブラックホール(ABH)板を開発する．CFRP板の内部にかけて繊維配向角を連続的に変化させることで，高剛性な板構造でありながら，内部には低周波数域の共振ピーク低減に適した局所的な低弾性領域を持つようにする．ABHの効果が得られる曲線繊維構造を明らかにするとともに，共振ピークを低減したい周波数域から曲線繊維ABHを設計する手法の確立を目指す．設計したABH板を3Dプリンティングにより作製し，その制振性能を実験的に検証する．