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J-GLOBAL ID：201702220402289862   整理番号：17A0396673

曲げ荷重を受ける不連続炭素繊維強化熱可塑性樹脂板の最適構造設計

Optimal Structural Design of Discontinuous Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Plates Subjected to Bending Loads

著者 (4件)： 大堀敏郎 (東大 大学院工学系研究科) ,  LEE Hanchul (東大 大学院工学系研究科) ,  大澤勇 (東大 大学院工学系研究科) ,  高橋淳 (東大 大学院工学系研究科)
資料名： 日本複合材料学会誌  (Journal of the Japan Society for Composite Materials)
巻： 43  号： 2  ページ： 65-73  発行年： 2017年03月15日 
JST資料番号： S0977A  ISSN： 0385-2563  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 炭素繊維強化熱可塑性樹脂(CFRTP)は,従来の炭素繊維強化熱硬化性樹脂と比較して同等の力学特性を有し,プレスによる高速成形および熱融着による高速で簡便な接合方法を採用できることから,量産車両材料として注目されている。本報では,量産型自動車構造用に開発した複数のCFRTPを用い,リブ構造,板厚徐変構造およびサンドイッチ構造の三種類の構造を持つ平板が曲げ荷重を受ける場合,その最適形状について考察し,次の結論を得た。1)不連続繊維を用いたワンショット成形によるリブ構造については,簡易モデルでは実測とFEMの整合性が得られない。2)板厚徐変構造については,同じ剛性の鋼板部材に対し約70%の軽量効果が得られ,剛性最適化による構造が同時に強度設計基準を満足する。3)サンドイッチ構造では,単一材構造より高い軽量化効果が示されたもののその差はわずかである。

シソーラス用語： 曲げ荷重 ,  *繊維強化熱可塑性プラスチック ,  *炭素繊維 ,  ハイブリッド複合材料 ,  補強部材 ,  板厚 ,  サンドイッチ構造 ,  平板 ,  ステープルファイバ ,  数値解析 ,  有限要素法 ,  剛性 ,  *軽量化 ,  設計基準 ,  *構造設計 ,  機械的強度 ,  解析モデル ,  最適設計 ,  自動車
準シソーラス用語： 強度設計 ,  炭素繊維強化熱可塑性プラスチック

分類 (1件)： 平板  (HD03060Z)

引用文献 (19件)：

• 1) J. Takahashi, K. Uzawa & T. Matsuo: Proc. 12th Japan International SAMPE Symposium & Exhibition (JISSE-12) (2011).
• 2) J. Takahashi, K. Uzawa, T. Matsuo & M. Yamane: Proc. International Conference & Exhibition on Thermoplastic Composites 2012 (2012), pp. 18–21.
• 3) Q. Liu, Y. Lin, Z. Zong, G. Sun & Q. Li: <i>Compos. Struct.</i>, 97 (2013), 231–238.
• 4) G. Belingardi, A.T. Beyene & E.G. Koricho: <i>Compos. Struct.</i>, 102 (2013), 217–225.
• 5) D.H. Kim, D.H. Choi & H.S. Kim: <i>Composites: Part B</i>, 58 (2014), 400–407.

タイトルに関連する用語 (4件)： 曲げ荷重 ,  炭素 ,  繊維強化熱可塑性樹脂 ,  構造設計