| 研究課題/領域番号 |
15H03910
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
前川 卓 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70361863)
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| 研究分担者 |
松尾 宏平 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00399528)
澁谷 忠弘 横浜国立大学, リスク共生社会創造センター, 准教授 (10332644)
櫻井 昭男 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20373417)
川原田 寛 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (40462676)
竹澤 正仁 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50782489)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 形状モデリング / 曲率線 / 炭素繊維強化プラスチック |
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| 研究実績の概要 |
１）カーボンクロスに曲率線展開法を適用して、最大主曲率線と最小主曲率線に沿ったシートを交互に4枚重ね、局所的な強度低下を防ぐために層ごとに曲率線の位置をずらしてフード曲面を成形した。今後は切込みが必要である厚いクロス材を用いて成形する予定である。
２）クロス材を引張方向や引張方向に垂直の方向に切込みの入った試験片など、異なる方向に切込みの入った試験片を4枚重ねたダンベル状の試験片を作成し、引張試験を行った。この実験により、切込みがＣＦＲＰ成形物に及ぼす影響と切込みが直交していることの優位性を確認した。また、切込み同士のずらす量を大きくすることで引張強度が大きくなり、切込みをずらすことの有効性を実証することができた。
３）クロス材を4枚重ねた短冊状の試験片を作成し、曲げ試験を行った。その際、２）と同様に試験片に切込みを入れ、曲げ変形における、切込みがＣＦＲＰに及ぼす影響を調べた。曲げ試験においても切込みをずらすことの有効性が示された。
4）歩行者頭部ダミーを模したボールとＣＦＲＰフード曲面の衝突試験のシミュレーションを、ＦＥＭ解析を用いて再現した。応力集中が炭素繊維の配向性と一致する結果が得られ、今後は実際の衝突試験にさらに近い解析ができるよう改善する。
5）海技研ウェブページに公開のマリンプロペラのデータから、クロス材を2枚重ねてＣＦＲＰプロペラ曲面を作成した。今後は、１）と同様に、切込みが必要な厚いクロス材を用いて成形し、曲げ試験や水中での性能試験を行うことによって評価する。
6）曲率線展開法において、曲率線間の距離を把握し、曲率線が密集する部分の曲率線の計算を止めることで曲率線密度を制御する方法を確立した。さらに、曲面の中で可展面に近い部分に関して、曲率線を削除することで、切込みの量を減らすことに成功した。今後は、得られた展開図を用いて、型無しでの曲面成形を試みる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通りに研究を進めているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
H28年度の研究に関しては、おおむね順調に進展したため、当初の推進方策を今後も推進したい。
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