風レンズ風車用の炭素繊維強化複合材の衝撃圧縮応力ーひずみ挙動：温度と負荷方向の影響

摘要

原子力発電所の事故以降，国内外において再生可能な新エネルギとして風力発電が注目されている.九州大学では，エネルギ効率を高めた次世代風車「風レンズ風車」を開発し，山間部や海上に設置して，様々な性能実験を行っている.今後，エネルギ効率を更に高めるためには，軽量でかつ高強度，高剛性である大型風車を開発する必要がある.このような観点から，風車の大型構造部材に金属材料に代わって炭素繊维強化複合材(CFRP)の使用が計画されている.九州大学応用力学研究所のエネルギ変換工学分野では，真空樹脂含浸製造 (Vacuum assisted Resin Transfer Molding：VaRTM)法によるCFRPの開発研究が新しいテーマとして開始されている.この手法を用いると，風車風体など複雑な大型部材を製作することが比較的容易になる.風レンズ風車が，台風や大波•高波浪による衝撃を受けた時の安全性を評価するために，CFRPの衝撃特性データが不可欠である.また，風レンズ風車を設置する場所によっては，直射日光などの影響により風車の温度が上昇することもあるため，設計する際には温度の影響も考慮する必要がある.