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ニードルパンチ加工技術を適用した発泡コアサンドイッチパネルの力学的特性

采用针刺加工技术的泡沫夹芯板的力学性能

基本信息

批准号：
22K04712
负责人：
大谷章夫
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では，まず発泡コアサンドイッチ複合材料の成形時にニードルパンチ（NP）加工技術の適用を行い，その際に使用されるフェルト針によって表面の強化繊維束が厚さ方向に配向するかどうかについて検討を行った．断面観察により，コア材内部に強化繊維の配向および複合材料の柱であるコンポジットピラー（CP）の形成が確認された．作製した試験片に対して厚さ方向に圧縮試験を行ったところ，CP密度の増加に伴ってコア材領域の圧縮特性が増加し，NP加工無しの試験片と比較して数倍の圧縮特性となることが明らかとなった．曲げ特性に関しては，NP密度の増加に伴って曲げ強度が増加し，NP加工無しの試験片と比較して2倍以上の強度となることが明らかとなった．破壊様相に関しては，圧子点直下におけるコア材の圧縮破壊およびスキン材の局所的な変形が抑制され，圧子点と支点との間におけるコア材のせん断破壊へ変化することがわかった．これらの結果より，NP密度の増加に伴ってコア領域のせん断強度が向上することが明らかとなった次に，形状の異なる6種類のフェルト針を用いて，CP内への繊維の流入量や力学的特性への影響について検討を行った．その結果，キックアップ形状を有している針，ブレード径の太い針，テーパ形状を有したコニカル針においてCP内の繊維体積含有率が増加する事を確認した．またCP内の繊維量の上昇により曲げ強度の増加が確認できた．破壊進展挙動に関しては，上述の検討と同様にNP加工有りの試験片では圧子点と支点との間において，コア材のせん断破壊が発生した．この結果より，CP内の繊維体積含有率の増加に伴ってCPの曲げ強度が増加し，それに伴ってコア材領域のせん断強度が増加した結果，曲げ特性が向上することが明らかとなった．

In this study, during the forming of the composite material, the processing technology (NP) is used, and the surface is strengthened in the direction of the thickness of the beam. The cross section is inspected. The interior of the composite material is reinforced, the composite material column, the composite material, the column, the In NP processing, the strength of the chip is more than 2 times higher than that of the control chip. The characteristics of the curve, the density of the NP, the density of the curve, the strength of the curve, the strength of the NP, the strength of the film, the strength of the chip, the strength The sub-point is straight down, so that the shape of the material is suppressed, and the fulcrum, the fulcrum, the material, the material, the strength, the density, the density, the strength, the strength, the The mechanical properties of the CP are affected by the mechanical properties. As a result, the shape has a negative effect on the shape, and the path is too tight. The shape of the device is sensitive to the content of the device in the CP. The strength of the curve on the dimension of the CP is increased to make sure that it is in progress. The above-mentioned information is the same as that of the NP process. The results show that the content of the CP system increases with the increase of the strength of the CP, the strength of the field of the material, the strength of the curve, the strength of the curve, the strength of the curve.