高分子材料の衝撃特性解析および耐衝撃性向上

第1部 高衝撃化のための材料技術

(2017年5月15日 10:30〜12:30)

　自動車部品、携帯端末筐体などでは高衝撃材料の開発が求めれれている。 　本講ではプラスチックの衝撃特性について述べて上で、最近注目されているポリマアロイおよび繊維強化材料による高衝撃材料の技術開発について解説する。

1. プラスチックの衝撃特性
   1. 分子構造
   2. 分子量
   3. 結晶性
2. ゴム系ポリマアロイの高衝撃化
   1. 衝撃強度向上メカニズム
   2. ミクロン分散アロイ
   3. ナノ分散アロイ
3. 繊維強化材料の高衝撃化
   1. 繊維長さと衝撃強度
   2. 長繊維強化材料の衝撃特性
   3. 長繊維強化材料の成形法
• 質疑応答

第2部 射出発泡成形による発泡現象の可視化と衝撃吸収特性

(2017年5月15日 13:15〜14:45)

　射出発泡成形は今後の軽量化において、魅力ある技術であるが、発泡の挙動など、その発生・消失するメカニズムが明らかになっていない。このため、発泡径や発泡数などの制御に関しては、試行錯誤での取り組みが多い。 　ここでは金型内における発泡挙動を可視化し、その成長メカニズムについて解説する。さらに自動車の衝突特性の向上や、高齢者転倒時のエネルギー吸収機構として用いた場合、一般的なエネルギー吸収特性予測のためのCAE解析技術や、それを用いた設計手法などを実験や解析技術をと比較しながら述べる。

1. はじめに
2. 射出発泡成形の概要
   1. 化学発泡と物理発泡
   2. 発泡制御と機械的特性
   3. 発泡成形品によるエネルギー吸収
   4. 発泡挙動の可視化
3. 自動車のエネルギー吸収
   1. 自動車用部品のエネルギー吸収機構
   2. 自動車用部品のエネルギー吸収予測 (衝突解析)
   3. 自動車用部品のエネルギー吸収実験 (衝突解析との比較)
4. 高分子材料のエネルギー吸収機構
   1. 高分子材料によるエネルギー吸収のニーズ
   2. 高エネルギー吸収構造
   3. 高分子材料によるエネルギー吸収予測 (衝突解析)
5. 高分子材料によるエネルギー吸収構造体と射出発泡成形
   1. 衝突実験によるエネルギー吸収量の測定 (高速度可視化)
   2. 射出発泡成形などエネルギー吸収体の成形技術
   3. エネルギー吸収体の樹脂流動解析
6. まとめ
• 質疑応答

第3部 熱可塑性プラスチックとその複合材の衝撃特性評価試験

(2017年5月15日 15:00〜16:30)

　自動車・鉄道車両・航空機等高速・高速・高速・高性能化を目的に軽量高強度・高剛性材料の適用による構造の軽量化が進められている。それと同時に、高速化による衝突安全性や構造健全性の確保が重要な問題になっているが、衝撃負荷環境での材料力学的挙動や性質に関する設計データの蓄積は十分でない。 　ここでは、衝撃負荷環境を実験的に模擬する各種衝撃試験法とそれによって得らた熱可塑性プラスチックおよびその複合材の低速・高速衝撃特性の評価結果について紹介する。

1. 序論
   1. 自動車を例に見る車体軽量化の必要性
   2. 期待さる軽量高強度・高剛性材料
   3. 代表的な熱可塑性プラスチックとその複合材
2. 衝撃試験と衝撃特性の評価法
   1. 衝撃試験の目的
   2. 衝撃物体と被衝撃物体
   3. 衝撃試験法
      1. 低速衝撃試験
      2. 高速衝撃試験
      3. 超高速衝撃試験
3. 熱可塑性プラスチックの低速衝撃特性
   1. 簡便シャルピー衝撃試験システム
   2. 試験結果の評価
4. 熱可塑性プラスチックの高速衝撃特性
   1. 高速衝撃試験システム試験システム
   2. 衝撃破壊過程の高速度写真観察
   3. 単層板の試験結果評価
   4. 積層板の衝撃特性予測法と結果
5. 繊維強化熱可塑性プラスチック高速衝撃特性
   1. 高速衝撃特性に及ぼす母材樹脂の結晶性影響
   2. 衝撃破壊過程の高速度写真観察
   3. 試験結果の評価
• 質疑応答