CFRPの超音波顕微鏡フラクトグラフィトと疲労層間はく離に及ぼす環境効果

• Project/Area Number: 02650070
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 材料力学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 駒井 謙治郎 京都大学, 工学部, 教授 (70025948)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 城下 荘平 京都大学, 工学部, 助手 (80026252) ; 箕島 弘二 京都大学, 工学部, 助教授 (50174107)
• Project Period (FY): 1990
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1990)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1990: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 炭素繊維強化樹脂 / 層間はく離 / 切欠き効果 / 疲労 / 吸水 / 極低温

Research Abstract

疲労層間はく離進展特性に及ぼす切欠き効果
汎用の中温硬化型CFRPを対象とし、擬似等方強化材の中央円孔切欠き材の疲労試験を行い、各層間毎の層間はく離模様を超音波顕微鏡で定量的に評価した。応力繰返しにともなう全層間を合わせたはく離面積の増加傾向は、1ー2層層間、2ー3層層間では同様な傾向を示したが、3ー4層層間のはく離面積はほとんど増加しなかった。層間はく離面積増加速度と試験片コンプライアンスから求めたエネルギ解放率の間には良好な線形関係が存在した。
切欠き材疲労層間はく離進展特性に及ぼす吸水効果
上記研究課題に引き続いて、円孔切欠き材の吸水材について、疲労層間はく離進展特性を検討中である。
層間はく離進展特性に及ぼす極低温効果
中温硬化型CFRPの、一方向強化材、斜交強化材、擬似等方強化材の引張試験を、極低温の液体窒素(79K)中と室温下で行った。積層構成によらず液体窒素中においては室温下と比較して、引張強さは変化せず、弾性率は増加、破断延性は減少した。弾性率の増加、破断延性の減少は、斜交強化材で最大、一方向強化で最小であった。引き続いて、層間はく離模様の観察、疲労特性と吸水材に及ぼす極低温効果を検討中である。