| 研究概要 |
長期にわたって多数のフライトを行ってきた経年航空機や大気圏の離脱と突入を繰り返す再使用型宇宙往還機においては,多数の微小な疲労損傷が存在することになり,その構造安全性を著しく低下させる要因となっている.
本研究においては,微小な疲労損傷が生じた高速輸送システム経年構造を軽量でかつ高強度の繊維強化複合材パッチで補修し,その補修構造にセンシング機能およびアクチュエーション機能を付与することによって,新規構造と同等の構造安全性を与えるスマート補修構造工学を確立した.研究成果を要約すると以下の通りである.
1.疲労き裂を有する高速輸送システム経年構造パネルを片面から複合材パッチで接着補修したモデルを対象として,特異要素を導入した高精度ハイブリッドBEM-FEMを開発し,パネル中の疲労き裂進展および複合材パッチとパネル間の界面はく離進展の信頼性の高い予測手法を開発した.
2.複合材パッチに設置するひずみ計測センサーシステムを実現し,高速輸送システム経年構造パネル内の疲労き裂および複合材パッチとパネル間の界面はく離の高精度実時間同定法を完成させた.
3.圧電セラミックアクチュエータを積層した圧電パッチを用いて疲労損傷の進展を抑制するアクチュエータシステムを実現し,アクチュエータの駆動による補修効率の向上について検討を行って,高速輸送システム補修構造中の疲労損傷の進展のアクティブ抑制法を完成させた.
4.実用性,有用性を含めた総合的な検討,評価を行って,高速輸送システム補修構造にセンシング機能およびアクチュエーション機能を付与し,新規構造と同等の構造安全性を与えるスマート補修構造工学を確立した.
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