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Experimental and analytical study on damage behavior of CFRP laminates subjected to simulated lightning current

CFRP层合板模拟雷电流损伤行为实验与分析研究

基本信息

批准号：
19J22413
负责人：
神山晋太郎
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J22413/
关键词：
CFRP 雷撃損傷マルチフィジックス解析有限要素法

项目摘要

本研究では、CFRP機体構造の雷撃損傷メカニズムの解明を目的として、ジュール発熱、力学的荷重、プラズマ放電の3種類の物理現象に着目して実験的に計測を行い、数値解析を用いた逆解析により熱・電気・力学的な荷重・境界条件を推定する。さらに得られた結果を申請者らが構築してきたマルチフィジックス解析モデルと統合することで、解析モデルのさらなる高度化を図る。本年度は、CFRPにおける雷撃損傷予測モデルの構築のため、模擬雷電流印加に伴うジュール発熱挙動が雷撃損傷に及ぼす影響の実験的解明とそのモデル化について研究を実施した。高電圧インパルス電流をCFRPに直接印加するコンダクション試験を実施し、一方向CFRPの繊維方向における電流-電圧特性や発熱挙動について取得した。さらに、実験的に得られた材料物性値を用いて熱-電気連成解析を行い、解析的に得られた発熱応答を実験結果と比較することで発熱挙動の再現を試みた。その結果、インパルス高電圧下での繊維方向の導電率は、定電圧下に測定した導電率と概ね等しく、さらに一定値となることが明らかとなった。また、インパルス高電圧下においてもジュールの法則が適用可能であることが分かった。さらに、大きなインパルス電流を印加することで、CFRPを構成する樹脂が熱分解し、それによって損傷が発生した。熱分解ガスの生成によるエネルギー収支の影響を数値解析に考慮するで、実験で得られた発熱応答結果を概ね再現できる可能性が示唆された。これらの研究成果は、1件の国内会議にて発表した。

In this study, the computer and CFRP machines are used to solve the problems of the purpose, the load, the load of mechanics, the calculation of physics, the numerical analysis and the inverse analysis of the load boundary conditions of physics, electricity and mechanics. The results show that the applicants do not know how to improve the performance of the system, and the results show that the applicants do not know what to do. This year, the CFRP program will be used in the field of environmental protection. This year, we will provide information on how to solve the problem of environmental pollution in the current year. This year, we will conduct a study on the interpretation of environmental pollution in the current year. High-voltage power generation equipment, high-voltage power supply, high-voltage power supply, high-voltage power supply The physical properties of the materials are analyzed by means of transmission electron microscopy, and the results of the analysis are compared with those of the test results. According to the results of the test, it is necessary to make sure that the general measurement of the thermal power rate under the fixed power station, the general measurement of the thermal power rate under the fixed power station, and so on, must be verified. If you want to use the rules, you may be able to divide the rules. In general, the current supply system, the Inca power supply, the CFRP production, the lipid decomposition and the environmental pollution are very important. In the analysis of the results of the analysis, the results of the results show that there is a possibility that the possibility will not be found again. The results of the research and one table of the domestic conference.