東北大学大学院工学研究科次世代航空機研究センター関係各位


【お知らせ】
1) 第2回航空機空力研究ワークショップの開催
2019年3月14日（木）-15日（金）に航空機空力研究ワークショップを開催いたしま
す。
詳細は本メールマガジンにて順次ご報告させていただきます。


【本センターに関する論文のご紹介】
[題目] : Progressive failure under high-velocity impact on composite
laminates: Experiment and phenomenological mesomodeling
[著者] : R.Higuchi, T.Okabe, A.Yoshimura, T.E.Tay
[雑誌名他] : Engineering Fracture Mechanics, Volume 178, 1 June 2017, Pages
346-361
[概要] : 本論文では、CFRP積層板の高速衝撃損傷について、実験および数値解析の
両面から調査した。対象とするのは120-200m/sの速度で剛体の飛翔体が衝突する現象
であり、本現象下での損傷抵抗性は航空機エンジンのファンケースやファンブレード
にCFRPを適用する際に非常に重要な指標となる。まず、高速衝撃下での損傷を詳細に
把握するために、非貫通速度域(120-130m/s)、貫通速度域(180-200m/s)の2種類の速
度域にて高速衝撃下試験を実施し、軟X線写真、X線CTを用いて損傷を観察した。両速
度域において、損傷は繊維破断、マトリクスクラック、層間はく離の3種類に大別で
き、中でもマトリクスクラックは衝撃点近傍で密に分布する拡散クラックと背面層で
の数本の大規模クラックに分類することができた。次に、実験での観察結果に基づ
き、現象論的な数値モデルを作成した。本手法では、拡散クラックの予測に適した連
続体損傷モデルと、大規模クラックの予測に適した離散損傷モデルを併用した。提案
手法の妥当性検証のため、高速衝撃解析を実施し、先行研究（マトリクスクラックに
連続体損傷モデル、離散損傷モデルの一方のみを使用する解析）との比較を行った。
提案手法は貫通の有無、損傷面積、損傷分布を精度良く予測可能であり、先行研究と
比較して予測精度、計算コストの両面で大幅な性能向上を達成した。


【連絡先】
東北大学 大学院工学研究科 次世代航空機研究センター事務局
星 杏奈（Anna Hoshi）
〒980-8579 仙台市青葉区荒巻字青葉6-6-01
TEL: 022-795-7998 FAX: 022-795-7998
E-mail: next@cfd.mech.tohoku.ac.jp
URL: http://www.next.mech.tohoku.ac.jp/
(*)本メールへの返信はご遠慮頂き、お問い合わせは上記アドレスにお願いします。