解析よもやま話「フレーム構造かモノコック構造か－その３」

※解析よもやま話はAltairの提供でお届けいたします。

こんにちは。Altairの中川です。「フレーム構造かモノコック構造か（その3）」をお送りします。

今回は、個人的にちょっとこだわっているCFRP(炭素繊維強化プラスチック)について一言。

CFRPというと、下図のような、美しい網目模様を思い浮かべる方が多いと思うのですが、実はあれは表面のお化粧のようなものだというのはご存知でしょうか。

網目模様のCFRPはクロス材といって繊維が直交する2方向に対してはかなりの強度がありますが、全体性能としてスチールを大幅に上回るほどではありません。

強度を受け持つ部材にCFRPを本格的に使用する場合、一方向に繊維が向いているUD(単方向)材のプライ(膜)を適切な角度と形状と枚数で積層し、最終的に軽くて剛性の高い構造とするのが理想的な設計です。

ボーイング787やエアバスA380など最新の航空機では、Altairの複合材最適化技術が活用されています。（2枚目のスライド図参照）

UD材は、つや消しの黒色でぱっとしないため、見た目が大事な製品の場合表面にクロス材を使用していかにもCFRPという意匠を演出しているという訳です。

クロス材のCFRPを適当に使ってモノコックボディーを作るよりは、きちんと計算してスチールフレームを作る方が優れた設計になることは間違いありません。

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