レーザー誘起プラズマによる航空機複合材構造の完全非接触損傷同定技術の構築

利用激光诱导等离子体开发飞机复合材料结构完整非接触损伤识别技术

• 批准号: 22H01692
• 负责人: 武田 真一
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01692/
• 关键词: 損傷同定; レーザ誘起プラズマ; ラム波; 複合材; 非接触; 完全非接触; 航空機複合材構造

レーザ誘起プラズマ（LIP）技術を応用したラム波発生手法と可視化手法を組み合わせ、ラム波の発生および評価の双方を非接触とした独自の完全非接触方式を採用する。この方式は従来の接触式の持つ構造への悪影響が少なく、曲面や補強構造などを有する複雑形状の構造にも適している。最初にLIPを用いて発生したラム波の真の伝播挙動を実験により把握する。また、CFRP複合材の内部損傷のモデル化と材料異方性を考慮した伝播理論を組み合わせ、解析によりラム波伝播挙動を明らかにする。得られた基礎的知見をもとに、航空宇宙向けのCFRP構造に適した完全非接触損傷同定技術を確立することが目的となる。初年度は課題１として設定した「完全非接触ラム波発生・評価技術の構築」を目指し、Nd:YAGレーザを用いてLIPにより衝撃波を発生させ、高振幅かつ高S/N比（高信号雑音比）のラム波をCFRP積層板で発生させるための条件を獲得した。レーザ出力850 mJ、スタンドオフ距離（評価対象との距離）10 mmの条件で、レーザドップラ振動計を用いた可視化手法によりラム波の伝播挙動を把握した。予備試験では80 mm角の小さなCFRP積層板でラム波の発生を確認したが、社会実装が可能と言える400 mm角の積層板まで拡張した。これにより完全非接触方式のラム波発生・評価技術が構築でき、次年度以降の課題においてラム波の伝播挙動を正しく評価可能となった。さらに、次年度に実施する課題2「CFRP積層板の特性が与える影響の解明と解析モデルの修正」のための準備として、ラム波伝播挙動の取得（板厚、繊維配向の影響）にも着手した。

使用激光诱导的等离子体（LIP）技术和可视化方法的羔羊弹药方法的组合，并采用了一种完全完全非接触方法，该方法不接触朗姆酒的发生和评估。该方法对常规接触类型结构几乎没有不利影响，也适用于具有弯曲表面和增强结构的复杂结构。首先，将实验掌握了使用嘴唇产生的羔羊波的真实传播。此外，合并了CFRP复合材料的内部损害和传播理论的建模，并通过分析清除了分析。基于获得的基本知识，目的是建立适用于CFRP结构的完整非接触损伤识别技术。在第一年，针对“完全非接触羔羊波和评估技术构建”作为问题1，唇部使用nd：yag激光器以及高宽度和高s/n比（高）产生冲击波（高宽度（高）获得了信号噪声（高信号噪声（高信号噪声）），以产生CFRP层压板的产生羔羊波的条件。在激光输出850 MJ的条件下，支架距离距离（距评估目标距离）10 mm，使用激光DOPPLA振动仪通过可视化方法抓住朗姆酒的传播。在初步测试中，在带有80毫米正方形的小型CFRP层压板上确认了羔羊波的发生，但已扩展到400毫米的正方形层压板，据说可以实施社会实施。结果，可以建立一种完全非接触的方法，并且在下一个会计年度和随后的财政年度中，可以正确地在朗姆酒的传播中繁殖。此外，作为下一个财政年度第2期的准备，“阐明了CFRP层压板的特征的影响和分析模型的校正”，它也始于获得羔羊 - 沃维传播（效果）质地厚度和纤维。