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

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。

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。