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2023 年度 研究成果報告書

層間特性コントロールによる繊維強化複合材料の擬似的延性挙動の発現

研究課題

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研究課題/領域番号 21K04482
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分24010:航空宇宙工学関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪市立大学 (2021)

研究代表者

中谷 隼人  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90584417)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードCFRP / 擬似的延性 / フラグメンテーション / 層間破壊靭性 / メッシュ構造 / アコースティックエミッション / 応力集中部 / 耐疲労性
研究成果の概要

脆性破壊を示すことで知られるCFRP(炭素繊維強化プラスチック)の層間特性を層間メッシュ層導入によりコントロールして大規模な層間はく離を抑制することで,材料全体で小規模な微視的損傷が蓄積することにより擬似的な延性挙動を発現させる独自技術を実験的に構築した.さらに,この層間特性コントロールによる微視的損傷の蓄積挙動を応用し,アングルプライCFRPが応力集中部を有する場合の引張強度低下を10%未満にとどめ,疲労寿命が大幅に向上することも示した.

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

ほぼ前触れがない脆性破壊を示すCFRP積層板において,微視的損傷の蓄積により擬似的な延性を発現させるこの独自技術の構築は,層間メッシュ層の導入により従来とは異なる特性の発現が可能となるCFRP積層板の新たな材料デザイン手法の展開につながる画期的なものである.損傷を許容したCFRP積層板の強度・破壊メカニズムを理解するという点で学術的に取り組む意義は深く,同時に今後のCFRPの適用拡大に大きく貢献できる技術として社会的意義も大きい.

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公開日: 2025-01-30  

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