| 研究課題/領域番号 |
18K04571
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
岩堀 豊 明治大学, 理工学部, 専任教授 (50358636)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | CFRP積層板接合 / 接着接合構造 / 接合強度 |
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| 研究実績の概要 |
般空機等の複合材構造接合には機械的接合が多用されているが、構造設計・製造的に非効率である面も多い。一方、接着接合に対する信頼性は十分でない上に、複合材の層間剥離強度以上の荷重は伝達できない。本研究では、木材建築物等の部材端部接合に用いられている組継接合をCFRP積層板の接着構造に応用しCFRP構造接合部の強度向上を目指す。具体的には、CFRP積層板に対する組継接合内部の形状寸法（組継パラメータ）が、CFRP積層板の継手強度に与える影響や強度発生のメカニズムを明らかにしていく。そのため、CFRP積層板について組継パラメータを検討・設定し、継手強度に関する力学的な関連性について、試験片を製作し強度評価を行うとともに、引張荷重負荷装置付きマイクロフォーカスX線CT装置、構造解析等を用いて組継接合の強度発現メカニズムを明らかにする。
今年度は、組継接合に関する組継パラメータを設定し試験片の製作を進め、強度試験を実施した。組継パラメータは、溝ピッチ(溝の数）、接着深さとして、ラップ長は固定し溝加工条件を変化させた試験片を製作・試験を行い強度特性を取得した。CFRP 積層板は熱硬化性エポキシ樹脂、擬似等方積層とし、接着剤は二液性エポキシ接着剤を使用した。
その結果、組継接合は通常の接着接着と比較し最終強度が向上することが確認された。また、溝の加工に関する組継パラメータについては、接着深さの増加、組継の溝数を増やすことによって継手部の強度が増加することが示された。
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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
予備試験及び試験片の組継パラメータを設定し、強度取得試験を実施して強度的な影響を明らかにした。また、試験結果より組継接合の有効性を実証できた。一方、試験結果については比較的強度のばらつきが発生することが明らかとなり、試験片数の検討や試験片形状の検討が必要であることが明らかになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
CFRP 組継接着の組継パラメータを変化させた試験片について、パラメータと試験片形状を再検討し、パラメータと強度との関係を再確認する。また、引張荷重負荷装置付きのマイクロフォーカスX線CT装置（以下、X 線CT 装置）による荷重負荷中の観察準備を進め、強度試験、破面観察、構造解析を用いながら組継パラメータと接合強度特性（破壊のメカニズムも含む）との関係について解明を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度以降、供試体の設計及び製作及び実験の後の試験片に対する断面観察に要する消耗品に充てる。
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