| 研究課題/領域番号 |
21KK0063
|
|---|
| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東京理科大学 |
|---|
研究代表者 |
小柳 潤 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 教授 (60386604)
|
|---|
| 研究分担者 |
樋口 諒 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (00815946)
佐藤 光桜 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究開発員 (90914664)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-10-07 – 2024-03-31
|
| キーワード | CFRP / 疲労 / エントロピー / 数値シミュレーション |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究では、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の疲労特性と強度低下挙動をエントロピーに基づいてシミュレートする世界初のモデルを開発した。エントロピー生成に基づく強度低下スキームを導入し、ひずみが増加しなくても強度低下と遅延破壊をシミュレートできる。このモデルを用いて、CFRPの疲労破壊をシミュレートし、異なる応力比や周波数の影響を考慮した数値解析を行った。得られた結果は実験結果と一致しており、CFRPの長期耐久性を数値的に予測する新しいアプローチを提供する。この研究は、CFRP構造物の設計効率を向上させ、持続可能な開発目標（SDGs）に貢献する。
|
| 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 |
本研究は、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の長期耐久性をエントロピーに基づいて数値的に予測する新しいアプローチを提供する。従来の実験的手法に代わり、信頼性の高い数値モデルを用いることで、CFRP構造物の設計と評価の効率が大幅に向上する。このモデルは、疲労特性や強度低下挙動の詳細なシミュレーションを可能にし、異なる応力条件や環境下でのCFRPの挙動を予測するツールとして有用である。また、この研究は持続可能な開発目標（SDGs）に貢献し、材料の使用寿命を延ばし、資源の効率的な利用を促進することで、環境負荷の低減にも寄与する。
|
