ＣＦＲＰ構造ライフサイクルモニタリングシステムの構築

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23246146
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武田 展雄 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (10171646)
• 研究分担者: 水口 周 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70512359)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: CFRP / 光ファイバセンサ / 成形 / 接合部 / 残留ひずみ / サンドイッチ構造

研究概要

航空機CFRP構造のライフサイクル、すなわち成形、加工・組立、運用の全過程にわたって構造内部のひずみと温度の履歴を評価可能な光ファイバライフサイクルモニタリング技術の構築を行った。材料強度特性を把握した上で構造に蓄積するひずみに基づく構造健全性診断を行うことが可能になる。接合部、コーナー部および厚板、厚いパイプを対象としたライフサイクルモニタリングに取り組み、光ファイバ応答履歴に基づく新たな品質保証・保守技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Cure Strain in Thick CFRP Laminate : Optical-Fiber-Based Distributed Measurement and Numerical Simulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, t. Obo, S. Minakuchi and N. Takeda
  • 雑誌名: Adv. Compos. Mater.
  • DOI: 10.1080/09243046.2014.906914
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent Advancement in Optical Fiber Sensing for Aerospace Composite Structures (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Minakuchi and N. Takeda
  • 雑誌名: Photonic Sensors 巻: Vol.3, No.4 ページ: 345-354
  • DOI: 10.1007/s13320-013-0133-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fiber-Optic-Based Life-Cycle Monitoring of Through-Thickness Strain in Thick CFRP Pipes (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Takagaki, S. Minakuchi and N. Takeda
  • 雑誌名: Adv. Compos. Mater. ページ: 195-209
  • DOI: 10.1080/09243046.2013.844901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Life Cycle Monitoring and Advanced Quality Assurance of L-Shaped Composite Corner Part Using Embedded Fiber-Optic Sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Minakuchi, T. Umehara, K. Takagaki, Y. Ito and N. Takeda
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.48 ページ: 153-161
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359835X13000328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Relaxation of Residual Facesheet Dent on Foam-core Sandwich Structures by Localized Transverse Loading (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Minakuchi, T. Uezono, N. Takeda
  • 雑誌名: J. Sandwich Structures and Materials 巻: Vol.15, No.1 ページ: 71-91
  • DOI: 10.1177/1099636212456862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical Fiber-optic Delamination Detection System for Carbon Fiber Reinforced Plastic Structures (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Minakuchi, H. Banshoya, S. Ii and N. Takeda
  • 雑誌名: Smart Mater. Struct. 巻: Vol.21, No.10 ページ: 105008(8pp)
  • DOI: 10.1088/0964-1726/21/10/105008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Memorizing and Detecting an Arrested Crack in a Foam-CoreSandwich Structure Using Embedded Plastic Materials and Fiber-Opitc Sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Minakuchi, I. Yamauchi, N. Takeda and Y. Hirose
  • 雑誌名: Smart Mater. Struc. 巻: Vol.21, No.5 ページ: 055025(8pp)
  • DOI: 10.1088/0964-1726/21/5/055025
  • 査読あり
• [学会発表] Fiber-Optic-Based Pressure Detection and Quality Assurance of CFRP Secondary Bonding (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Uhira, S. Minakuchi and N. Takeda
  • 学会等名: Proc. 13th Japan Int. SAMPE Symp. & Exhibition (JISSE13)
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20131111-13
• [学会発表] Application of Fiber-Optic Distributed Sensing System to CFRP-Foam Core Sandwich Panel and its Detection Ability of Local Indentation Damage (2012)
  • 著者名/発表者名: J. T. Siivola, S. Minakuchi and N. Takeda
  • 学会等名: Proc. Am. Soc. for Composites, 27th Tech. Conf.
  • 発表場所: Arlington, Texas, CD-ROM Structural Sensing
  • 年月日: 20121001-03
• [学会発表] Damage Detection in CFRP Bolted Joints Using Embedded Optical Fiber Strain Distribution Monitoring (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Takeda, S. Minakuchi and T. Nadabe
  • 学会等名: 23rd Int. Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM), Paper No.SM08-020
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2012-08-23
  • 招待講演
• [学会発表] 先進 CFRP構造のライフサイクルモニタリングの構築(基調講演) (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田展雄
  • 学会等名: 第3回日本複合材料合同会議 (JCCM-3)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-08