曲率線展開法に基づくCFRP成形技術の開発と応用

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H03910
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 横浜国立大学
• 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)
• 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, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (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)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 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

研究成果の概要

本研究では自由曲面を最大主曲率方向に沿った短冊群と、最小主曲率方向に沿った短冊群に改良型曲率線展開法を用いて展開し、これらの短冊群を交互に積層あるいは編込みこむことにより展開前の形状を復元する方法を考案した。改良型曲率線展開法では、パッチを形成する4本の曲率線を平面に等長展開し互いに直交するように最適化計算により接続している。そこでCFRP 成形の際に，各層毎の炭素繊維シート形状の計算に改良型曲率線展開法を利用し、交互に２種類の展開図を適用して積層させていくことで新しいCFRP成形手法を開発した。この技術をペーパークラフト、シートメタル、プラスチックによる建築モデル、CFRPに適用した。

自由記述の分野

形状処理工学