著者
神谷 友裕 水谷 忠均
出版者
公益社団法人 日本材料学会
雑誌
材料 (ISSN:05145163)
巻号頁・発行日
vol.66, no.4, pp.275-281, 2017-04-15 (Released:2017-04-20)
参考文献数
23
著者
武田 展雄 水谷 忠均 水口 周
出版者
東京大学
雑誌
基盤研究(S)
巻号頁・発行日
2014-05-30 (Released:2014-06-05)

本研究では、次世代航空宇宙機複合材構造への適用を目指して、熱可塑・低圧成形複合材料および接着接合技術の低コスト・高機能性と光ファイバライフサイクルモニタリングによる高信頼化技術を融合させる「複合材構造の知的ものづくり科学」を構築する。とくに、実際の航空機部品を模擬した複雑形状部材を対象とした光ファイバセンサライフサイクルモニタリング技術を構築する。製造プロセスにおける材料内挙動を詳細に評価するとともに、光ファイバを考慮した複合材料モデルによる新規成形プロセスシミュレーションおよび損傷発生・進展解析を行い、実際の試験から得られる光ファイバ応答と照らし合わせることでCFRPの品質・健全性を評価する手法を確立する。前述した目的を達成するために、下記の項目を実施してきた。(1) 熱可塑CFRP薄板平板試験片でのライフサイクルモニタリング: 力学特性に大きな影響を与える冷却速度条件を複数変化させた成形試験を行い、埋込み光ファイバによる内部ひずみ計測を実施し、内部ひずみや結晶化度が力学的特性に及ぼす効果について検討してきた。示差走査熱量測定(DSC)や動的機械特性試験(DMA)等の熱分析結果との比較を通して、粘弾性および結晶化挙動の影響を詳細に評価した。またこれらの挙動を考慮した有限要素シミュレーション手法を構築してきた。(2) 低圧成形CFRPのライフサイクルモニタリングと品質保証技術: 低圧成形CFRPについては、成形中の発生と残留歪発生との相関関係を、上記と同様の手法により検討し、品質保証技術の構築に取り組んだ。(3) 二次接着接合部の成形プロセスモニタリング: CFRP部品を硬化成形したものどうしを熱硬化性接着フィルム挿入により二次接着する際の品質保証が重要視されていることから、光ファイバセンサを用いて接着時の加圧状態をモニタリングを行い、成形条件の最適化を図ってきている。