| 研究課題/領域番号 |
05452153
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中村 喜代次 大阪大学, 工学部, 教授 (30029178)
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| 研究分担者 |
保田 和則 大阪大学, 工学部, 助手 (80239756)
森 教安 大阪大学, 工学部, 助教授 (30124069)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 液晶高分子 / TIFモデル / Doiモデル / 円柱列 / 配向秩序度 / HPC水溶液 / 平行円板間流れ / 繊維配向 |
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| 研究概要 |
本研究は、液晶高分子の分子配向によるミクロな強化と繊維配向によるマクロな強化を併せ持つ繊維強化複合材料の成形過程における流動と配向の基礎研究として行われた。液晶高分子の構成式として、TIFモデルとDoiモデルを用いて、モデル流路である円柱を有する平行平板間流路および円柱列流路における流れ場と分子配向の数値シミュレーションを行った。また、ヒドロキシプロピールセルロース(HPC)水溶液を用いて、可視化実験および繊維配向の測定を行った。得られた結果を以下に示す。
1.TIFモデルおよびDoiモデルによるシミュレーションにより、円柱を有する平行平板間流れにおける分子配向を明らかにした。その結果、液晶高分子の繊維間流れでは円柱後方のウェルドの問題に注意が必要であることを示した。また、HPC水溶液による実験により得られた結果との比較から、シミュレーションの有効性が確認された。
2.TIFモデルによるシミュレーションから円柱列間の拡大・縮小流れにより分子配向が大きく影響を受けることが明らかになった。
3.繊維含有液晶高分子溶液の平行円板間流れの実験により、液晶層における繊維の配向度は等方相におけるものよりも低いことがわかった。さらに、HPC水溶液の液晶相に見られたミクロな流れ場の不均一性がこの一因となっていることを示した。
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