工学部 航空システム工学科

吉田啓史郎 研究室

YOSHIDA Keishiro
LABORATORY

構造材の内部を見える化して革新的軽量構造を開発する

吉田研究室では炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた航空宇宙分野の新たな軽量構造部材の開発を目指して研究を実施しています。構造材内部の微細な状態の違いが航空機主翼などの構造物の挙動にどのような影響を及ぼすのかを明らかにするため、マルチスケールシミュレーションを活用した研究を実施しています。CFRPの弱点を克服して、軽くて強い性質を最大限に活用できるよう研究に取り組んでいます。

キーワード

  • 航空宇宙構造力学
  • 数値シミュレーション
  • 炭素繊維強化プラスチック
  • 展開宇宙構造

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研究紹介

RESEARCH

層内不均質性に着目した織物複合材料の力学的特性に関する研究

研究内容

CFRPは一般に、炭素繊維を一方向に引き揃えた一方向材や炭素繊維の繊維束を縦横に織り込んだ織物材の薄いシートを積層した積層板として使用されます。織物材では繊維束が織り込まれているため、一方向材に比べて一つの層内で構成材料の材料特性が不均質な状態となっています。織物複合材料の層内不均質性が積層板、ひいてはそれを用いた構造物の力学的挙動に及ぼす影響を明らかにする研究に取り組んでいます。

宇宙用展開構造部材の数値シミュレーション技術の開発

研究内容

国内企業と協力してCFRPの柔軟性を活用した人工衛星搭載用の展開ブームの開発に取り組んでいます。ブームの構成材料の諸特性から、ブームの引張、曲げ、ねじりなどの基本的な力学的特性に加えて、展開挙動や温度変化による熱変形特性を予測できる数値シミュレーション技術の確立を目指して研究を実施しています。

サンドイッチパネルの理論解析法の研究

研究内容

CFRPの2枚の面板で発泡プラスチックなどのコア材をはさんだサンドイッチパネルを航空機の主要な構造部材に適用する研究が国内外で進められています.サンドイッチパネルの代表的な破損形態として面板/コア間の「はがれ」が挙げられ,その耐はがれ強さ(破壊じん性)を実験的に評価する必要があります。吉田研究室では,サンドイッチ面板/コア間破壊じん性評価試験を対象に,試験片に生じる現象を高い精度で模擬できる理論解析法を新たに考案し,それに基づく新たな実験データ整理法の確立を目指して研究を実施しています。

教員紹介

TEACHERS

吉田啓史郎  教授・博士(工学)

石川県小松高校出身

略歴

東京大学工学部航空宇宙工学科卒。同大学大学院工学系研究科修士課程(航空宇宙工学)修了。日本航空(株)羽田整備工場においてB-747、B-767、B-777、DC-10、MD-11などの航空機の整備・修理業務に従事。東京大学大学院工学系研究科助手を経て、2007年本学講師就任。2019年現職。

専門分野

専門:航空機構造力学、複合材料力学
論文・著書:「三軸織物複合材料の力学的特性に関する研究」(学位論文)

横顔

小松空港の近くで毎日飛行機を見て育ちました。その後企業、大学で飛行機に関する業務に従事してきました。学生の皆さんと一緒に楽しく飛行機の勉強したいと思います。

趣味

読書

近況

郷土石川の豊かな自然と美味しい食べ物に囲まれて、教育と研究に邁進したいと思います。

オリジナルコンテンツ

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