複合材料の新たな設計勘所と試験評価技術の最先端 －層間/面外せん断試験システムおよび試験法の開発－

今後の予定と開催趣旨

軽量化に向けてプラスチックへの代替の検討が進められています。その中でもCFRP、GFRPは金属に比べて比重が小さいプラスチックと炭素繊維やガラス繊維を組み合わせることで、比重が小さく且つ強度を鉄並みに高めることが可能です。このことから、CFRPは既に高級車に採用され始めています。CFRP部品の生産コストが下がれば普及が進むため、各国でCFRP部品の生産コスト低減の開発が進められています。上述した長所の一方で、内部構造が複雑な複合材料は層間せん断や内部剥離など複合材料特有の破壊モードが発生するため、複合材料特有の性質を考慮して部品設計を実施する必要があります。複合材料特有の諸性質を評価するための手法はまだ確立されておらず評価技術の開発が進められています。本Webinarの複合材料コースでは複合材料評価技術の開発最前線として、マルチスケールシミュレーションと妥当性検証の重要性、複合材料の衝突解析を含めた幅広い構造解析に適した材料評価技術開発の2つのテーマをお届けする予定です。​
また、CFRP、GFRP以外にも新たなFRPとしてセルロースナノファイバーを用いたFRPが開発されています。セルロースナノファイバーは木材などから採れる、天然由来の「グリーン材料」であり持続可能性がある材料として期待されています。しかし、親水性（水に混ざりやすい性質）のCNFを疎水性（水に混ざりにくい性質）のプラスチックなどに混ぜるにはコストがかさむなど、普及に向けた課題があり開発が進められています。本Webinarの新材料紹介コースではCNFの開発最前線の情報をお届けする予定です。​ ​

ハイテン材は従来の使用されていた鋼板よりも強度が高いため薄肉化が可能です。また、アルミ材は鉄よりも比重が軽いので高強度アルミニウムの新材料を用いることで重量が低減できます。このように軽量化に有利な特性を有する一方で、ハイテン材、アルミ材は難加工性材料であることから、試作回数の増加による開発コスト、開発納期の増加が課題とされています。試作回数を低減するためには解析精度の向上が求められることから、解析精度を向上するために材料評価技術開発が進められています。本Webinarのプレス加工コースではプレス加工シミュレーション精度向上に有効な材料評価技術の開発最前線の情報をお届けする予定です。​ ​  

材料に要求される性能はそれぞれの部品に応じてさまざまです。上述のとおり新材料の開発が進むと選択できる材料の種類が増えるため求められる材料特性とコストにあわせて最適な材料が選択できるようになります。このマルチマテリアル化には異種材料同士の接合・接着が必要です。接合・接着は材料ごとに適した手法が異なるため、異種材料同士の接合・接着には新しい接合・接着技術の開発が求められます。また、材料が異なると熱膨張率が異なるので異種材料の境界でひずみが生じてはがれやすい課題も指摘されています。こういった課題を考慮しつつ、異種接合・接着は鉄とアルミ材、金属と樹脂などの材料の組み合わせにあわせた技術開発が進められています。本Webinarの異種接合コースではハイテン材とアルミ材の異種接合の開発最前線の情報をお届けする予定です。


※開催内容・開催時期は予告なく変更する可能性があります。

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