著者

鷹見 凌 染宮 聖人 平山 紀夫 山本 晃司 松原 成志朗 石橋 慶輝 寺田 賢二郎

出版者

一般社団法人 日本複合材料学会

雑誌

日本複合材料学会誌 (ISSN:03852563)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.32-39, 2022-01-15 (Released:2023-02-10)

参考文献数

26

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When analyzing the fracture behavior of unidirectional carbon fiber-reinforced polymer (CFRP), it is important to consider the interfacial strength between the reinforcing fiber and the base resin, and the strength of the base resin. Therefore, the adhesiveness of the base material and the compatibility with the sizing material and fibers are important design parameters in the development of CFRPs. However, a quantitative method for estimating the interfacial strength and the strength of the base resin has not been established. In this study, we propose a method to evaluate the interface strength of unidirectional CFRPs by creating learning data through a series of numerical material tests and by constructing a neural network that outputs the interface strength based on a homogenization method from the results of off-axis tensile tests. We adopt a general feed forward neural network whereby parameters are learned by employing a backpropagation method. The interfacial strength and the matrix resin strength is predicted and evaluated from the results of the off-axis tensile test to demonstrate the effectiveness of this system.

著者

山中 耀介 松原 成志朗 森口 周二 寺田 賢二郎

雑誌

第25回応用力学シンポジウム

巻号頁・発行日

2022-04-15

著者

韓 霽珂 松原 成志朗 森口 周二 寺田 賢二郎

雑誌

第25回応用力学シンポジウム

巻号頁・発行日

2022-04-15

著者

波多野 僚 松原 成志朗 森口 周二 寺田 賢二郎

出版者

一般社団法人 日本計算工学会

雑誌

日本計算工学会論文集 (ISSN:13478826)

巻号頁・発行日

vol.2019, pp.20190015, 2019-11-22 (Released:2019-11-22)

参考文献数

47

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本研究は,超弾性複合材料に対するデータ駆動型ミクロ・マクロ連成マルチスケール解析手法を提案する.本提案手法におけるオフライン計算プロセスでは,まず十分な数のマクロ変形勾配を入力として,周期的な代表体積要素(ユニットセル)に対する数値材料試験を実施し,ミクロ応力場のデータベースを作成する.そして,得られたミクロ応力場のデータベースに固有直交分解(POD)を適用することで,データベースの主成分と対応する基底ベクトルを抽出する.さらに,オンライン計算プロセスでFE 2 タイプの連成型マルチスケール解析を実現するために,基底ベクトルを線形結合する際の係数を放射基底関数によって内挿補間し,クロスバリデーションとベイズ最適化を活用したL2正規化によって連続関数を平滑化する.このようにして得られた関数は,ミクロ応力場の「データ駆動型関数」と呼ばれ,均質化法の平均化プロセスによってマクロ応力を算出する際に使用可能である.本提案手法の性能は,代表的な数値計算例に対して,直接的にFE 2 を実施した結果と比較することによって例証する.