| 研究課題/領域番号 |
25709082
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
水口 周 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任准教授 (70512359)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 複合材料 / 航空機構造 / 損傷検知 / 自己修復 / 設計法 / 衝撃損傷 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では耐損傷性の問題から十分な軽量化にいたっていない複合材航空機構造を対象に、大幅な重量低減を目標とした検討を行うことを目的としている。具体的にはこれまで構築してきた階層型光ファイバ損傷検知システムを損傷検知・修復ハイブリッドシステムに発展させるとともに、独自の急速補修技術と融合させて構造に適用することで、設計許容ひずみレベルを向上させることを試みる。損傷検知・補修融合技術を適用することで初めて可能になる革新損傷許容設計法に基づく供試体を作製し、従来構造との強度比較実験を通して融合技術による重量低減ポテンシャルを目に見える形で示す。
上記目標の達成に向けて、平成27年度はまず融合技術により可能になる軽量設計法についての検討を行った。具体的には現行の損傷許容設計法で用いられる破壊確率計算手順に基づき、損傷検知・修復システムと急速補修技術を用いることで、従来の航空機構造と同等の破壊確率で大幅な軽量構造が実現可能であることを示した。また一方で最終的な技術実証に向けた階層型ハイブリッドシステムと急速補修技術の機能改善を行った。ハイブリッドシステムについては、修復剤として従来の低粘度常温硬化エポキシに加えて急速硬化可能なシアノアクリレート系接着剤を選定し修復時間と強度のトレードオフの関係について検討を進めた。また急速補修技術に関しては、赤外線を用いた加熱方式を用いた際の材料内部の温度分布について検討を進め、補修パッチを急速硬化させる目処を得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
損傷検知・修復ハイブリッドシステムおよび急速補修の基盤技術およびそれらを融合することで可能になる軽量設計法について、最終的な技術実証に向けた目処が得られている。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの階層型ハイブリッドシステムと急速補修技術の機能改善に続き、今後は超軽量複合材構造の実証に注力する。損傷検知・補修融合技術を適用することで初めて可能になる革新損傷許容設計法に基づく供試体を作製し、従来構造との強度比較実験を通して融合技術による重量低減ポテンシャルを目に見える形で示す。
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