複合材料構造中のラム波伝播の数値解析に適した衝撃損傷の簡易モデリング法

抄録

CFRP 複合材構造において致命的な衝撃損傷を検知するため，超音波ガイド波を用いた健全性診断システムの構築を試みている．そして，その際に重要となる超音波素子の最適配置を，波動伝播の有限要素解析により検討するため，本研究では，衝撃損傷の簡易モデル化法を検討した．具体的には，多数の剥離と亀裂から成る衝撃損傷を，擬似等方性の均質な円錐台領域に置き換え，その領域内の剛性マトリックスを低下させた．その低下率は，超音波速度変化の計測結果と断面観察結果に基づいて決定した．そして，詳細な多重剥離モデルと比較することで，本モデル化法の有効性を検証した．