| 研究課題/領域番号 |
10555223
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
複合材料・物性
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
福田 武人 大阪市立大学, 工学部, 教授 (40047155)
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| 研究分担者 |
北出 真太郎 石川島播磨重工業(株), 技術研究所, 研究員
逢坂 勝彦 大阪市立大学, 工学部, 助教授 (10167299)
元木 信弥 大阪市立大学, 工学部, 教授 (40221626)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 自己修復 / 繊維強化熱可塑性プラスチック / スマートマニュファクチャリング / 誘電特性測定 / 光ファイバセンサ / 形状記憶合金 / 剛性 |
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| 研究概要 |
本研究で得られた成果を以下の各項目に分け、簡単に述べる。
1.光ファイバセンサによる成形過程の内部ひずみモニタリング技術の開発
EFPI光ファイバセンサをGFRP積層板に埋め込むことにより、成形過程における積層板について、マトリックス樹脂の硬化がほぼ完了した後の冷却過程において熱収縮ひずみを測定できるのみならず、硬化が進展している過程の硬化収縮ひずみも検出できることがわかった。さらに、センサへ圧縮、せん断、曲げ負荷を加え、そのひずみ測定への影響を定量的に調べ、センサへの負荷とひずみ出力の関係を明らかにした。
2.繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)のスマートマニュファクチャリング技術の開発
FRTPについてマトリックス樹脂の成形過程における溶融粘度を検出する手法として、誘電センサを使って樹脂の誘電特性を測定する方法を採用し、検討を行った。その結果、マトリックス樹脂の溶融状態が誘電特性の変化より検出できることがわかった。
3.形状記憶合金(SMA)を埋め込んだ複合材料の剛性制御
SMAによる自己修復機能実現のため、まず、SMAを埋め込んだGFRP積層板について、SMAの温度変化による剛性変化を利用したGFRP積層板の剛性制御について検討した。その結果、温度変化に対する積層板の剛性変化に対するSMAの効果を明らかにし、SMAを含むGFRP層を非対称にした積層板についてその反りを精度よく表現することができた。
以上の光ファイバセンサを使用した内部ひずみのモニタリング技術及び、誘電センサを使ったマトリックス樹脂の誘電特性を測定する技術は、FRTPのスマートマニュファクチャリング技術の確立に極めて有用であり、SMAによるGFRP積層板の剛性制御技術は、自己修復機能を実現する上での基礎技術となるのものである。したがって、本研究では、自己修復型熱可塑性複合材料のスマートマニュファクチャリングの実現には更に研究を進める必要があるものの、その基礎となる成果を得ることができたものと思われる。
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