2005 Fiscal Year Annual Research Report
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14205138
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
関根 英樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005359)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福永 久雄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50134664)
横堀 壽光 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00124636)
亀山 正樹 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30302178)
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| Keywords | 高速輸送システム経年構造 / 構造安定性 / 再生補修技術 / 複合材パッチ接着補修 / スマート化 / 損傷拡大予測手法 / 損傷同定 / 損傷拡大進展の抑制 |
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| Research Abstract |
設計段階での構造寿命を迎える高速輸送システム経年構造の安全性を保証するための革新的技術開発の気運が高まってきている.長期にわたって多数のフライトを行ってきた経年航空機や大気圏の離脱と突入を繰り返す再使用型宇宙往還機においては,多数の微小な疲労損傷が存在することになり,その構造安全性を著しく低下させる要因となっている.
本研究では,微小な疲労損傷が生じた高速輸送システム経年構造を軽量でかつ高強度の繊維強化複合材パッチで補修し,その補修構造にセンシング機能およびアクチュエーション機能を付与することによって,新規構造と同等の構造安全性を与えるスマート補修構造工学を確立する.
本年度は,4ヵ年の研究期間の最終年度であり損傷の実時間同定手法および拡大進展の抑制手法の完成のための実証実験を実施し,これまでに得られた研究成果を総合的に検証した.具体的には,損傷の拡大進展の予測手法,実時間同定手法および損傷の拡大進展の抑制手法に関してこれまでに得られた研究成果およびモデル試験片を用いて実施した実証実験の結果について,実用性,有用性を含めた総合的見地からの検討,評価を行った。その結果,パッチ表面にファイバブラッググレイティング(FBG)センサーを貼付して得られたひずみ計測値を用いる損傷の実時間同定および圧電セラミックスアクチュエータを積層した圧電パッチを用いる損傷の拡大進展の抑制について実用化が可能であることを明らかにした。これによって,高速輸送システム補修構造にセンシング機能およびアクチュエーション機能を付与し,新規構造と同等の構造安全性を与えるスマート補修構造工学を完成させた.
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