光ファイバネットワークを搭載した先進複合材構造動的健全性評価システムの構築

搭载光纤网络的先进复合材料结构动态健康评估系统的构建

基本信息

批准号：
05J11722
负责人：
西川雅章
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastic, FRP)は比強度・比剛性に優れておリ,軽量化のニーズが高い航空宇宙産業では,その適用範囲が大幅に拡大している.近年FRPの特性を活かすべく,構造物に発生した損傷を非破壊検査により監視することで,その健全性を常に判断し,信頼性を確保する損傷許容設計が重要視されている.こういった構造ヘルスモニタリング技術の実用を考えた場合,定量的に検出した内部損傷がどれだけ実機の運用に支障があるかを常に判断できれば,整備・点検や修理・再設計の指針が得られ,必要最低限の適切な補修の実施が可能となる.このような背景で,検出された損傷の大きさに対して構造健全性が十分であるかを判断する為には,内部損傷を持つ複合材料構造全体の強度を評価する手法の開発が必須である.そこで,構成材料単位の破壊プロセスを考慮したマルチスケールモデリングにより,内部損傷プロセスをイメージでき,なおかつ複合材料の強度を評価できる数値シミュレーションの開発に取り組んだ.前年度までの研究成果を踏まえ,繊維破断や界面の剥がれ,樹脂の破壊といった構成材料単位の破壊プロセスを特徴づけるメカニクスを組み込んだ破壊シミュレーション手法を提案した.ここでは,新たな周期セルシミュレーションの定式化を示し,材料内部の損傷状態をシミュレートしながら,巨視的強度を評価することが可能となったと言える.

纤维增强塑料， FRP）具有优异的比强度和比刚度，其应用范围在减重需求强烈的航空航天工业中显着扩大，通过无损检测监测结构，可以不断地了解结构的牢固性。确定的、确保可靠性的损伤容限设计变得越来越重要。考虑到安全监测技术的实际应用，如果能够不断地确定定量检测到的内部损坏对实际机器的运行产生干扰的程度，就可以获得维护、检查、修理和重新设计的指导方针，并获得必要的最小限度在这种情况下，为了确定结构完整性对于检测到的损坏的程度是否足够，可以进行适当的修复。因此，有必要开发一种评估具有内部损伤的整个复合材料结构的强度的方法。因此，考虑每个组成材料单元的断裂过程的多尺度建模可以用于可视化内部损伤过程我们还致力于开发一种可以评估强度的数值模拟。基于前一年的研究结果。 ,我们提出了一种断裂模拟方法，该方法结合了表征构成材料单元断裂过程的力学，例如纤维断裂、界面剥离和树脂断裂。在这里，我们提出了一种新的周期单元模拟公式来模拟材料内部的损伤可以说，现在可以在模拟条件的同时评估宏观强度。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of matrix hardening on tensile strength of alumina-fiber reinforced aluminum matrix composites

基体硬化对氧化铝纤维增强铝基复合材料拉伸强度的影响

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Acta Materialia 54巻9号
影响因子：
0
作者：
Tomonaga Okabe;Masaaki;Nishikawa;Nobuo Takeda;Hideki Sekine
通讯作者：
Hideki Sekine

-方向CFRP複合材料の引張強度予測

-定向CFRP复合材料的拉伸强度预测

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
日本複合材料学会誌 33
影响因子：
0
作者：
岡部朋永;石井健介;西川雅章;武田展雄
通讯作者：
武田展雄

結合力要素を用いた単繊維複合材料中の微視的損傷に関する有限要素解析

使用键力单元对单纤维复合材料微观损伤进行有限元分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
日本複合材料学会誌 33
影响因子：
0
作者：
西川雅章;岡部朋永;武田展雄
通讯作者：
武田展雄

FRP直交積層板における損傷進展を対象とした数値シミュレーション

FRP 正交层合板损伤进展的数值模拟

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
日本機械学会論文集A編 72巻720号
影响因子：
0
作者：
岡部朋永;西川雅章;武田展雄
通讯作者：
武田展雄

面外負荷を受けるCFRP直交積層板の層間はく離進展シミュレーション

CFRP 正交层合板在面外载荷作用下分层生长的模拟

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
日本機械学会論文集A編 72巻720号
影响因子：
0
作者：
西川雅章;岡部朋永;武田展雄
通讯作者：
武田展雄

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西川雅章其他文献

材料非線形性によるガイド波の高調波発生挙動

材料非线性导致的导波谐波产生行为

DOI：
发表时间：
2017
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0
作者：
河原康太;松田直樹;北條正樹;西川雅章;河原康太，松田直樹，北條正樹，西川雅章;河原康太，松田直樹，北條正樹，西川雅章;山本洋介，松田直樹，北條正樹，西川雅章;河原康太，松田直樹，北條正樹，西川雅章;山本洋介，松田直樹，北條正樹，西川雅章;松田直樹
通讯作者：
松田直樹

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DOI：
发表时间：
2017
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影响因子：
0
作者：
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发表时间：
2017
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通讯作者：
松田直樹，河原康太，北條正樹，西川雅章