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ポリマー系繊維強化複合材料の一貫セルフモニタリング機能解明と信頼性・耐久性向上

研究課題

研究課題/領域番号 26820002
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

竹田 智  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究開発員 (70451531)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワード複合材料力学 / スマート複合材料 / カーボンナノチューブ / 高分子材料 / 破壊 / 損傷 / 電気伝導 / モニタリング
研究成果の概要

本研究は,カーボンナノチューブ(CNT)分散熱硬化性ポリマー接着層を有する繊維強化複合材料のセルフモニタリング機能を理論・実験両面から解明し,先進複合材料・構造の信頼性・耐久性向上を図ることを目的としている.具体的には,多層CNT分散エポキシ樹脂により接着した炭素繊維強化プラスチック(CFRP)積層材料の破壊・疲労試験および電気抵抗測定を行い,電気抵抗とき裂挙動との関係や破壊・疲労特性に及ぼすCNT添加の影響を明らかにした.また,き裂進展に伴う電気抵抗変化の予測手法を開発し,予測結果を実験結果と比較して,本手法の妥当性を確認した.本研究より,高性能複合材料・構造の開発に資する有益な結果を得た.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Fracture Behavior and Crack Sensing Capability of Bonded Carbon Fiber Composite Joints with Carbon Nanotube-based Polymer Adhesive Layer under Mode I Loading2017

    • 著者名/発表者名
      Tomo Takeda, Fumio Narita
    • 雑誌名

      Composites Science and Technology

      巻: VOL. 146 ページ: 26-33

    • DOI

      10.1016/j.compscitech.2017.04.014

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 接着層内CNTネットワークによるCFRP継手のモードI疲労破壊・損傷検知2016

    • 著者名/発表者名
      竹田智, 成田史生
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      神戸大学 六甲台キャンパス(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Crack Self-sensing of CNT-based Epoxy Bonded CFRP Joints under Mode I Loading2016

    • 著者名/発表者名
      Tomo Takeda, Fumio Narita
    • 学会等名
      FEOFS 2016 The 10th International Conference on Fracture and Strength of Solids
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CNT分散ポリマー接着層を有するCFRP継手のモードI破壊・電気抵抗挙動2015

    • 著者名/発表者名
      竹田智、成田史生、鹿内公詞
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2015材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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