層間強化CFRP積層板のマルチスケールインピーダンスモデリング

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06057
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 黄木 景二 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (70281194)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: CFRP / インピーダンス / モデリング

研究成果の概要

層間を樹脂層で強化したCFRP積層板は航空機構造等に使用されているが，耐雷撃性にとって電気的インピーダンス特性の予測が重要である。本研究ではこれを予測する数理モデルを実験と等価回路モデルによって構築した。その結果，厚さ方向導電率は積層板の大きさに依存し，対数正規分布によって表されること，負荷によるインピーダンスの変化は層間のないものと比較して複雑であるが，正のゲージ率を持つことがわかった。

自由記述の分野

複合材料工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

航空機の機体や風力発電のブレードにCFRP（炭素繊維強化プラスチック）が使用されているが，特に，耐衝撃性を向上させたCFRPでは層間樹脂層のおかげで導電率が低下している可能性がある。そこで層間強化型CFRP積層板の導電率（インピーダンス）特性を実験と数理モデルによって明らかにした。これにより，耐雷撃性を向上させるためのCFRPの材料設計に貢献できる。