【研究分野】航空宇宙工学

【研究領域課題番号】26220912 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

複合材料 / CFRP / 光ファイバセンサ / 成形プロセス / モニタリング / 品質保証 / 成形 / 硬化 / 成形モデリング

【研究成果の概要】

光ファイバ温度・ひずみ同時計測技術を、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）の新規成形プロセスに適用可能なレベルまで向上させ、CFRPの成形、加工、組立、運用に渡るライフサイクルモニタリング技術として提案し、CFRPの品質保証・保守技術としての有用性を実証した。まず、埋め込み光ファイバ援用CFRP成形中その場物性評価基盤技術を構築し、従来では不可能であった成形途中の物性値の時間的変化を測定し、実用的な成形モデリングを行った。次に、脱オートクレーブ・低圧成形CFRP、熱可塑CFRP、CFRP二次接着接合構造、複雑形状CFRP構造等に適用するとともに、実用模擬CFRP構造レベルでの実証に成功した。

【研究の社会的意義】

CFRPは主要一次構造部材にも適用され、かつ日本の製造技術が強い。しかし、成形・組立などの製造上の問題および損傷後強度保証の難しさがあり、従来金属製航空機と比較して製造コストが高くまた十分な軽量化にも至っていない。
本研究では、ライフサイクルモニタリングによる構造高信頼化技術と，製造技術に課題はあるものの低コスト・高機能性のポテンシャルを有する新規CFRP製造プロセスを融合させる「複合材構造の知的ものづくり科学」を構築することで初めて可能になる、革新CFRP構造コンセプトを世界に先駆けて提案・実証することを目的とした。日本独自のもので、かつ学術的価値・優位性は高く評価されている。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31

【配分額】153,140千円 (直接経費: 117,800千円、間接経費: 35,340千円)