• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

CFRP接着接合部におけるウィークボンドを検出可能な電磁誘導探傷法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20J21500
研究機関京都大学

研究代表者

松永 航  京都大学, 工学研究科, 助教

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード炭素繊維強化樹脂 / 接着接合 / 吸湿 / 電磁誘導試験 / 拡散解析 / ウィークボンド
研究実績の概要

炭素繊維強化樹脂 (CFRP)接着接合部に生じるウィークボンドを検出可能な電磁誘導試験 (EIT)を開発するために,本年度は数値解析を用いてCFRP継手接着層の吸湿率の変化を算出した.
前年度までに,吸湿したCFRP接着継手にEITを適用した場合において,EITの出力には測定対象である接着層の誘電率の変化以外に,CFRPの厚さ,誘電率,導電率の変化が含まれていることを解析的に示した.このため,CFRP継手接着層の吸湿率を測定するためには,両者を区別する必要がある.本年度は,拡散解析を用いてCFRP接着継手全体の吸湿率変化とCFRP継手接着層の吸湿率変化の関係を算出し,間接的にCFRP継手接着層の吸湿率を算出可能な方法の構築を試みた.
まず,数値解析で必要な拡散係数を取得するために,一方向CFRPの吸湿試験を実施した.試験片の寸法が異なる一方向CFRPを複数用意し,試験片寸法と飽和吸湿率から拡散係数を算出した.
次に,前述した拡散係数を用いて,CFRP接着継手の拡散解析を行った.拡散を支配するFickの拡散方程式を解き,各吸湿時間における吸湿率の分布を算出した.前年度までに実施していたCFRP単独の吸湿試験の結果と,本解析から算出した吸湿率の推移を比較した.両者が良い一致を示したため,作製したプログラムの妥当性を示した.
最後に,作製したプログラムを用いて,CFRP接着継手全体の吸湿率と,CFRP継手接着層の吸湿率の関係を算出した.本結果を用いることで,CFRP接着継手全体の吸湿率とEITの出力の関係を取得すれば,CFRP継手接着層の吸湿率を定量的に算出することが可能となる.本手法は,吸湿初期の吸湿率も測定可能であることから,EITを用いてCFRP継手接着層に吸湿により生じたウィークボンドを検出可能な方法を構築できたと言える.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi