三次元織物CMCの熱衝撃及び飛翔体衝突による損傷挙動の実験的解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360406
• 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: 航空宇宙工学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 黄木 景二 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70281194)
• 研究分担者: 岡部 朋永 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50344164) ; 高橋 学 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20274334)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: CMC / 飛翔体 / FOD / 熱衝撃

研究概要

三次元織物セラミックス複合材料(CMC)における熱衝撃および高温暴露後の飛翔体損傷挙動を実験及び解析を通して, 総合的かつ系統的にまとめた。さらに, 以上の結果を二次元織物CMCやセラミックス単体における損傷挙動とも比較した。その結果, ある臨界エネルギー以下ではクレーターと多重破壊が生じ, 臨界エネルギー以上ではスポール破壊が生じること, 熱衝撃および高温暴露により脆性破壊モードに移行することが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] 繊維強化セラミックスの破断ひずみに界面特性がおよぼす効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山下耕司, 岡部朋永
  • 雑誌名: 材料 57 ページ: 448-452
  • 査読あり
• [雑誌論文] 損傷許容発現先進無気孔型SiCの熱衝撃破壊特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松田伸也, 高橋学, 尾上拓史, 黄木景二, 松下正史, 岡部永年, 大藤弘明
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 74 ページ: 1156-1163
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多孔質セラミックスの破壊特性とそのモデル解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堤三佳, 黄木景二, 岡部永年, 生宗健治
  • 雑誌名: 材料システム 27 ページ: 35-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] 飛翔球衝突によるセラミック平板の損傷挙動 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高橋学, 黄木景二, 岡部永年, 秋月洋輔, 柴崎史郎
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 72 ページ: 2045-2049
  • 査読あり
• [学会発表] 2次元平織CMCにおける飛翔体衝突損傷挙動の実験的解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村司, 矢代茂樹, 黄木景二
  • 学会等名: 日本材料学会第58期学術講演会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] 織物CMCにおける飛翔体衝突損傷挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黄木景二, 岡部朋永
  • 学会等名: 東北大学複合材料研究センター第4回複合材料セミナー
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-04-03
• [学会発表] Characterization of high speed impact damage in CFRP laminates for aircraft (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ogi
  • 学会等名: Korea-Japan Green Composites Workshop
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] CFRP平板における飛翔体衝突損傷有限要素解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中孝明, 黄木景二, 矢代茂樹, 高橋学, 岡部朋永, 吉村彰記
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第39回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 宇部
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] 炭素繊維強化複合材料積層板の高速衝撃損傷挙動とその解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉村彰記, 小笠原俊夫, 黄木景二, 久田英晃
  • 学会等名: 日本複合材料学会第33回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-10-27
• [学会発表] CFRP平板における飛翔体衝突損傷解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三好且洋, 黄木景二, 矢代茂樹, 高橋学, 岡部朋永, 吉村彰記
  • 学会等名: 日本複合材料学会第33回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-10-27
• [学会発表] Effect of thermal shock on ballistic impact damage in ceramic matrix composites (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Ogi, S. Yashiro , A. Yoshimura, T. Okabe, A. Yoshimura and T. Ogasawara
  • 学会等名: Proceedings of the US- Japan Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] 飛翔体衝突を受けたセラミック材料の表面損傷挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中岡善治, 久田英晃, 松田伸也, 高橋学, 黄木景二
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第38回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 2008-03-06
• [学会発表] Characterization of foreign object damage in ceramics and ceramic matrix composites (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Ogi, M. Takahashi, T. Okabe, A. Yoshimura and S. Yashiro
  • 学会等名: JISSE-10
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-11-29
• [学会発表] Ballistic Impact Damage Behavior in Composite Plates (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Ogi, S. Yashiro, T. Okabe and A. Yoshimura
  • 学会等名: The 6th Korea-Japan Joint Symposium on Composite Materials
  • 発表場所: Pohang
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] 繊維強化複合材料の飛翔体衝突損傷 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久田英晃, 黄木景二, 矢代茂樹, 吉村彰記, 岡部朋永
  • 学会等名: 第32回複合材料シンポジウム
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2007-10-18
• [学会発表] 複合材料平板における飛翔球衝突による損傷 (2007)
  • 著者名/発表者名: 黄木景二, 岡部朋永, 久田英晃
  • 学会等名: 第49回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2007-07-27
• [学会発表] 飛翔球衝突におけるセラミックスの衝撃強度特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 秋月洋輔, 高橋学, 黄木景二, 岡部永年, 柴崎司郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第45期総会・講演会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2007-03-07