研究概要

Research

環境・エネルギー・資源問題の解決、さらにはGXとSDGsの実現に向けて、汎用移動体や風車等の超軽量化・量産化に寄与できる先進複合材料の特性評価・制御と迅速な社会実装は極めて重要であります。炭素繊維強化複合材料の複雑形状製造とリサイクルで不可避となる繊維の不連続化や材料高速成型がもたらした複雑な内部繊維構造は材料特性に強く影響し、伝統的な力学モデルでは特性が予測できず、CAEによる寿命評価が困難で、社会実装が大きく制限されています。現状を打破するため、材料力学の知識とマルチスケール三次元X線CTなどの最新技術を融合し、成形プロセス・内部構造・力学特性において総合的・包括的な研究を展開しています。

高性能不連続繊維複合材料は材料特性に大きなバラツキを有し、強度部材への適用のために特性の平均値の予測と制御だけでなく、バラツキの科学に関する研究は必要不可欠となります。当研究室では、モンテカルロシミュレーションなどの統計的な手法を用いて、材料の成形プロセス・内部構造・力学特性を考慮した上で、確率の視点から材料特性のバラツキの予測・制御の実現を目指して、高性能新素材の迅速な産業実装に注目しています。

迅速かつ低コストに先進複合材料などの新素材の産業実装を実現するためには、材料特性の評価・制御のための各種の理論と技術の精緻化（アナリシス）の研究を行う一方、応用目的の全体像をマクロに把握するための個々の理論と技術の位置付けや、整理統合と近似化・体系化（シンセシス）も展開しています。