塑性材料とFBGセンサを埋め込hだクラックアレスタによるフォームコアサンドイッチ材の亀裂検知

摘要

炭素繊維強化プラスチック（CFRP）に適した航空機構造様式としてフォームコアサンドイッチ構造が注目されるなか、構造にとってクリティカルな表皮-コア亀裂の進展を抑制するクラックアレスタ（Fig.1)が考案されている。クラックアレスタは、発泡コアよりも剛性の高い半円柱状の材料を表皮-コア界面に挿入したもので、構造内部にグリッド状に形成される。亀裂が界面を進展しアレスタに接近した際に、周辺部の変形を抑制することで亀裂先端のエネルギ解放率を低下させることが可能であり、界面亀裂を単位グリッド内部に閉じ込めることを狙いとしている。これまでに複数の荷重条件下においてクラックアレスタの高い亀裂進展抑制効果が実証されているが、実用を考えた場合、構造の健全性を保つためにはクラックアレスタに達した亀裂を即座に検知する技術が不可欠である。