繊維強化複合材料
研究室
京都工芸繊維大学大学院
先端ファイブロ科学専攻
繊維強化複合材料（FRP）を構造材料として使⽤するための
設計‧成形‧評価に関する研究を⾏っています。
研究分野
01
ライナーレス高圧水素タンクに関する研究
現在，環境の観点から二酸化炭素を排出しない燃料電池自動車の普及が期待されています。燃料電池自動車に搭載する高圧水素タンクは，ガス漏洩を防ぐためのライナー層と，金属に比べて軽量かつ高強度を有する繊維強化プラスチック（FRP）層から構成されています．将来的にはさらなる軽量化のためライナーレスが望まれていますが，その実現のためには，FRP層に水素バリア性を持たせる必要があります． 本研究では，FRPの内部損傷とガス透過係数の関係について検討することによりガス漏洩メカニズムを明らかとし，ライナーレスの実現に必要な高ガスバリア性を担保できるFRPの知見を得ています。
02
発泡コアサンドイッチ複合材料の高性能化に関する研究
発泡コアサンドイッチ複合材料とは，軽量であるコア材料と高強度の繊維基材をスキン材料として組み合わせた複合材料で，航空機の機体などに適用されています．しかし，コア材/スキン材の層間はく離およびコア材のせん断破壊により，発泡コアサンドイッチ複合材料の強度が低下し，スキン材の特性が生かせないことが課題となっています．そこで，不織布作製技術の一つであるニードルパンチ(NP)加工技術を適用することにより，スキン材の繊維がコア材内部に流入し，それによって複合材料の柱（コンポジットピラー(CP)）が形成されて発泡コアの力学的特性が向上し，その結果サンドイッチ複合材料の力学的特性が大きく向上することが明らかとなりました．現在，CPの高Vf化により発泡コアサンドイッチ複合材料の更なる高性能化を目指して，CP内への繊維流入メカニズムについて検討を行っています．
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複合材料
曲げ強度とニードルパンチ密度との関係
03
超音波溶着技術を適用した
FRTPのハイブリッド接合に関する研究
近年，自動車の省エネルギー化達成のため，自動車の軽量化への取り組みが進められています．そのため，金属に比べて軽量かつ高強度な繊維強化熱可塑性樹脂複合材料（FRTP）が代替材料として注目されています．このFRTPの利用の拡大に伴い，従来のスポット溶接のように高速かつ高強度，高信頼性を可能とするFRTPの接合手法の開発が必須となります．そこで，FRTPの特長を生かした接合方法である超音波溶着技術を使用し，被着体となるFRTP板材間の溶着だけでなく，FRTP材を用いたリベッティングを同時に行うハイブリッド接合について検討を行っています．この検討により，短時間で高い強度が得られる接合技術が得られただけでなく，要求性能に応じた接合特性の設計が可能であることが示されました．
超音波技術を用いたFRTPのリベット成形
X線CTを用いた内部構造観察
結合力要素を適用したリベット接合解析
接合特性におけるGIIcの影響
ニュース
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メンバー
⼤⾕ 章夫准教授
学生１〇〇〇〇
学生２〇〇〇〇
学生３〇〇〇〇
学生４〇〇〇〇
学生５〇〇〇〇
学生６〇〇〇〇
その他
アクセス・
お問い合わせ
〒606-8585 京都市左京区松ヶ崎御所海道町
京都工芸繊維大学 松ヶ崎キャンパス ●号館 ●●●号室
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