形状記憶合金を活用した新しい機能複合材料の開発

利用形状记忆合金开发新型功能复合材料

基本信息

批准号：
15760067
负责人：
村澤剛
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

平成17年度一般的に,機能性材料を用いた機能複合材料はその性質が非常に複雑であり,複合材料のみの知見からではその性質を全て明らかにすることは難しい.本研究で用いられる形状記憶合金を活用した新しい機能複合材料(以下,形状記憶合金複合材料)も同様であり,強化繊維である形状記憶合金,マトリックス樹脂の特性を熟知しなければ,その機能発現を十分に利用することは難しい.本年度では,形状記憶合金複合材料の数理モデル化と形状記憶合金に生じる複雑な変形挙動の計測を試みた.以下に簡単にその成果を示す.形状記憶合金複合材料の解析モデルの構築とその応用前年度行った「形状記憶合金複合材料に生じる内部応力・変形・温度分布の計測」の結果からいくつかの仮定をもうけ,Shear-Lagモデルを用いることによりマトリックス内部応力分布の解析モデルを構築した.このモデルを用いることによって複合材料中に生じる応力・ひずみ分布さらには温度分布を記述することが可能である.形状記憶合金に生じる不均一変形挙動に関する研究形状記憶合金には,鋼におけるリューダース帯の伝ぱのような局部変形挙動が変形中に生じる.応用として形状記憶合金を用いるとき,この局部変形挙動が問題となる.本年度では,前年度構築した「不均一変形計測システム」を用いて,形状記憶合金平板の各種力学的負荷下(引張負荷,繰返し引張負荷など)での不均一変形挙動を調査した.

FY2005 一般来说，使用功能材料的功能复合材料具有非常复杂的性能，仅凭复合材料的知识很难阐明其所有性能，对于使用记忆合金的新型功能复合材料（以下简称“功能复合材料”）也是如此。形状记忆合金复合材料），以及形状记忆合金的特性，即增强纤维和基体树脂。除非熟悉其特性，否则很难充分利用其功能。今年，我们尝试对形状记忆合金复合材料进行数学建模，并测量形状记忆合金中发生的复杂变形行为，结果如图所示。 2.形状记忆合金复合材料分析模型的构建及其应用。根据“布料测量”的结果，我们做了一些假设，并使用剪切滞后模型构建了基体内应力分布的解析模型。通过该模型，我们可以计算应力/应变复合材料中发生的分布，以及温度分布的描述成为可能。形状记忆合金中发生的非均匀变形行为的研究。在金中，变形过程中会发生类似于钢中吕德斯带传播的局部变形行为，当在应用中使用形状记忆合金时，这种局部变形行为成为一个问题，我们使用均匀变形测量系统研究了非均匀变形。形状记忆合金平板在各种机械载荷（拉伸载荷、重复拉伸载荷等）下的行为。