2013 Fiscal Year Annual Research Report
放射音を用いたＣＦＲＰ構造の異物衝突・衝撃損傷モニタリング法の開発
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24656513
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福永 久雄 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50134664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
胡 寧 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60250685)
跡部 哲士 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40586468)
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| Keywords | CFRP構造 / モニタリング / 衝撃損傷 / 放射音 / 異物衝突 |
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| Research Abstract |
本研究では，運用中の航空機ＣＦＲＰ構造に小石・雹・鳥等が衝突するときの荷重位置・荷重履歴を，異物衝突時の放射音を用いて非接触・実時間でモニターする手法を確立し、同定した最大衝撃荷重および荷重～時間関係より，ＣＦＲＰ構造の衝撃損傷の有無・大きさを実時間で評価する手法を開発することを目的とした。
本研究における主要な研究成果は以下の２点である。
(1) 放射音計測によるＣＦＲＰ構造の非接触・実時間異物衝突監視システムの構築：衝突時のマイクロフォンへの音波の到達時間差に基づく非接触の衝撃荷重位置同定法を開発し，本研究グループが開発した計測データのみを用いた実験的衝撃荷重同定法に基づき荷重履歴を実時間・高精度で同定する手法を確立した。本手法をCFRP積層板およびCFRP補強板に適用し、その妥当性を検証した。
(2) 同定した衝撃荷重によるＣＦＲＰ構造の実時間衝撃損傷評価法の開発：同定された荷重情報より損傷の有無、および、損傷の大きさを評価する実時間損傷モニタリングシステムを開発した。同定した衝撃荷重履歴、および、接触時間より、損傷の有無および損傷の大きさを推定する手法を提案し、CFRP積層板およびCFRP補強板でその有効性を確認した。本研究で提案した放射音計測による異物衝突・衝撃損傷モニタリング法は，これまで開発されたことの無い独創的で新規の手法であり，ＣＦＲＰ構造の画期的な安全性の向上に繋がる。
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[Journal Article] Improved PIezoelectric Properties of Poly(vinylidene fluoride) Nanocomposites Containing Multi-walled Carbon Nanotubes2013
Author(s)
H. M. Ning, N. Hu, T. Kamata, J. H. Qiu, X. Han, L. M. Zhou, C. Chang, Y. Liu, L. K. Wu, J. H. Qiu, H. L. Ji, W. X. Wang, Y. Zemba, S. Atobe, Y. Li, Alamusi, H. Fukunaga
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Journal Title
Smart Materials and Structures
Volume: 22
Pages: 065011-1-9
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Temperature-dependent Piezoresistivity in an MWCNT/epoxy Nanocomposite Temperature Sensor with Ultrahigh Performance2013
Author(s)
Alamusi, Y. Li, N. Hu, L. Wu, W. Yuan, C. Chang, Y. Liu, H. Ning, J. Li, Surina, S. Atobe, H. Fukunaga
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Journal Title
Nanotechnology
Volume: 24
Pages: 455501-1-6
DOI
Peer Reviewed
