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内部ひずみその場計測に基づく高精度複合材成形解析システムの構築

基于内应变原位测量的高精度复合材料成形分析系统构建

基本信息

批准号：
16J06804
负责人：
丹羽翔麻
金额：
$ 2.18万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

システム構築に必要な材料物性データとして，複合材成形中の材料物性挙動の温度と硬化度への依存性を調べた．埋込光ファイバ内部ひずみ計測に基づく物性値推定手法を用いて，成形中の物性値挙動を様々な成形温度下で取得した．また，それぞれの成形温度に対し，母材となるエポキシ樹脂の硬化度を示差走査熱量測定によって計測し，成形中の物性挙動を成形温度と硬化度に対して整理し，データベースを作製した．結果，同一硬化度では成形温度が小さいほど剛性は高く，同一温度では硬化度が小さいほど剛性が低いという傾向がみられた．複合材料の成形について別視点のアプローチとして，L字部材のコーナー部の厚さ変形を計測するために，埋め込み光ファイバを利用した曲げセンサを新たに開発した．1 plyのプリプレグの表面の上下に，1本の細径(直径：52 マイクロメートル)の光ファイバを折り返して配置し，成形中の内部ひずみ分布を計測し，結果から厚さの変化を取得した．このように光ファイバの中心を中立軸から離すことでプリプレグの曲げ変形を光ファイバによって計測できることを示した．また，同様の手法を用いてプリプレグ積層時の内部ひずみが成形に及ぼす影響を調査した．現在多くのCFRP製品で利用されているテーププレイスメント成形技術では積層時に大きな内部ひずみが生ることが予想されるが，その計測手法は確立されていない．本手法と研究室レベルの自動積層装置を組み合わせることで、積層時の内部応力についてさらなる知見が得られると思われる。積層時の残留ひずみやゲル化前の厚さ変化など，成形の初期段階における欠陥を正確にモニタリングしシミュレーションに加えることで、成形解析システムの計算精度を向上させる足がかりとなった。また、市販の成形解析シミュレーションソフトウェアであるCOMPROによる解析結果との比較も行っているが、結果は現状では未発表である。

It is necessary to determine the physical properties of materials, temperature, hardening and dependence of physical properties of materials in composite forming. the method of presumption of physical properties is used to determine the physical properties of materials in the process of forming, and the temperature of the forming temperature is obtained under the temperature of forming. The hardness of base metal was measured by differential scanning calorimetry, and the physical properties during forming, the forming temperature, the hardening temperature, the forming temperature, the hardening temperature, the forming temperature, the hardening temperature, the forming temperature, the hardening temperature, the forming temperature, the hardness, the hardness. At the same temperature, the degree of hardening is very low, and the temperature is low. The temperature of the composite material is different from that of the composite material. The thickness of the part of the L-shaped material is much thicker than that of the L-shaped material. It is necessary to use the optical microscope to make use of the mechanical properties. 1 ply is used to make sure that the surface is closed. 1. In this book, the diameter (diameter: 52's) is folded back to the configuration, and the internal distribution is calculated in the forming process. The results show that the thickness of the center is very high, and the center is in the middle. The same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. In the same way, the same method is used in the same way. The method is designed to make sure that the information is available. In this laboratory, the automatic active equipment is used to organize the system, and at the same time, the internal force is used to make sure that you are informed. In the process of forming, it is necessary to correct the accuracy of the initial stage of the forming process, the accuracy of the calculation of the residual temperature, the accuracy of the calculation and the accuracy of the calculation of the forming process. The results of COMPRO analysis are better than those of the control group, and the results show that the table has not been completed.