研究シーズ

Research Seeds

先進複合材料の実験/解析による評価・構造設計技術

研究者:荒井 政大吉村 彰記

キーワード
炭素繊維複合材料、数値解析、カーボンナノ材料

名古屋大学 工学研究科航空宇宙工学専攻

教授荒井 政大

名古屋大学 ナショナルコンポジットセンター

教授吉村 彰記

CFRPを中心とした複合材料の強度試験や破壊靭性試験、疲労き裂進展試験を実施し、その特性評価を行っています。また、有限要素法や境界要素法を用いた数値シミュレーションも実施しています。

最近の研究テーマ

・CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の特性評価
・カーボンナノチューブ強化複合材料の開発
・レーザー超音波を用いた材料評価
・衝撃荷重を受けたCFRPの損傷挙動の解明

研究概要

CFRPをはじめとした先進複合材料の研究を実施してい ます。本研究室では、先進複合材料の強度試験や破壊 靭性試験、疲労き裂進展試験などの試験を実施し、そ の特性評価を行っています。また、新規試験方法を提 案し、これまで取得することのできなかった材料特性 を評価しています。例えば、近年では2軸応力化での 強度評価法を提案しました。 また、有限要素法や境界要素法を用いた数値シミュ レーションも実施しています。特に有限要素解析にお いては、マルチスケール損傷シミュレーション、粘弾 塑性を考慮した損傷シミュレーション、境界要素法を 用いたシミュレーションなど、先進的なシミュレー ション技術を有しています。

産業界へのアピールポイント

  • 炭素繊維複合材料を中心として、材料の生産から性能評価、シミュレーションまで一貫して実施が可能
  • 新規材料評価のための試験方法の提案
  • マルチスケール・シミュレーションによる精密な材料・構造シミュレーション

実用化例・活用例

  • ジェットエンジンファンブレード・ファンケースへのCFRPの適用
  • 量産自動車構造へのCFRP適用
  • CFRP高圧水素タンクの構造解析・設計

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