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Measurement of strain with electrical resistance in CFRP structure

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Abstract

近年,航空宇宙分野を中心に炭素繊維強化プラスチックが広く利用されており,航空機の安全性を向上させるためにリアルタイムでの変形,損傷モニタリングが求められている.そこで,炭素繊維強化プラスチックの導電性を利用するモニタリング手法として電気抵抗変化法が注目されている.この手法は構造物に電極を作製することで,損傷や変形による電気抵抗変化を測定するものである.しかし,電気抵抗変化は損傷や変形だけでなく温度によっても大きく変化することが知られているが,温度変化に伴う電気抵抗変化に関する研究は不十分である.そこで,本研究では温度変化を考慮したひずみと電気抵抗の定量化を目的とする.一方向積層板を用いて温度上昇に伴う電気抵抗変化を測定し,炭素繊維の抵抗率温度係数と熱ひずみの影響を定量的に評価した.繊維方向と繊維直交方向の異方性を考慮し,電気抵抗変化とひずみ,温度変化の関係を構築することが出来た.

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