マルチスケール解析に基づくFRP積層板の高精度クリープ予測技術の開発および検証

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760064
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 松田 哲也 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 講師 (90345926)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 均質化 / マルチスケール / FRP積層板 / クリープ

研究概要

本研究では,時間依存変形の均質化理論に基づくマルチスケール解析により,FRP積層板のクリープ挙動を精度良く予測する手法を開発した.本手法を用いて,代表的なFRP積層板であるCFRP積層板の高温クリープ挙動を解析したところ,解析結果は試験結果と良く一致し,本手法の有用性が示された.さらに,本手法により平織GFRP積層板のクリープ解析を行ったところ,強化材である平織布の積層パターンが,平織GFRP積層板のクリープひずみに大きく影響を及ぼすことを見いだした.

研究成果

• [雑誌論文] Multi-Scale Creep Analysis of Angle-Ply CFRP Laminates Based on a Homogenization Theory (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuda, Y. Fukuda
  • 雑誌名: Pro-ceedings of 2010 JSME M&M Symposium for Young Researchers (CD-ROM)
• [雑誌論文] Ho-mogenization Creep Analysis of Plain- Woven GFRP Laminates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuda, K. Nakata, M. Kawai
  • 雑誌名: Proceedings of 17th International Conference on Composite Materials (CD-ROM)
• [雑誌論文] Multi-Scale Creep Analysis of Plain-Woven Laminates Using Time-Dependent Homoge-nization Theory: Effects of Laminate Configuration (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nakata, T. Matsuda, M. Kawai
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B Vol.22 ページ: 6173-6178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ho-mogenized Creep Behavior of CFRP Laminates at High Temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Fukuta, T. Matsuda, M. Kawai
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B Vol.22 ページ: 6161-6166
  • 査読あり
• [学会発表] Homogenization Theory for Peri-odic Materials with Misaligned Unit Cell Arrangements (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuda, Y. Fukuda, N. Yamamoto, K. Nakata
  • 学会等名: 2nd Interna-tional Workshops on Advances in Compu-tational Mechanics
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-03-31
• [学会発表] ユニットセル配置にずれを有する周期材料に対する均質化理論の適用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田哲也, 福田祐三, 河井昌道
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] 均質化理論によるCFRP積層板の高温クリープ解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田哲也, 福田悠一, 河井昌道
  • 学会等名: 日本学術会議第58回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] 平織積層板のマルチスケールクリープ解析(積層構成の影響) (2008)
  • 著者名/発表者名: 松田哲也, 中田啓介, 河井昌道
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • 発表場所: 琉球大学
  • 年月日: 2008-11-03
• [学会発表] 一方向CFRP積層板のマルチスケールクリープシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田悠一, 松田哲也, 河井昌道
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2008材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2008-09-17
• [図書] Cambridge, UK, Pre-dicting the elastic-viscoplastic and creep behaviour of polymer matrix com-posites using the homogenization theory, Creep and Fatigue in Polymer Matrix Composites(R.M. Guedes)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuda, N. Ohno
  • 出版者: Woodhead Pub-lishing Limited(in press)
• [備考]
  • URL: http://www.trios.tsukuba.ac.jp/Profiles/0004/0002030/profile.html