1995 Fiscal Year Annual Research Report
異相接合界面および複合材料の混合モード強度評価試験法の開発
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07555518
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
宮田 隆司 名古屋大学, 工学部, 教授 (20023228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田川 哲哉 名古屋大学, 工学部, 助手 (00216805)
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| Keywords | 四点せん断試験 / 一方向炭素繊維強化複合材料 / CFRP / CFRM / 界面強度 / 混合モード |
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| Research Abstract |
小型四点せん断試験装置を試作し、一方向炭素繊維強化複合材料(プラスチック基及びアルミニウム合金基)について四点せん断試験を実施した。同時に引張り試験、三点曲げ及び四点試験試験を行ってそれらとの強度、破壊形態の差異について検討した。繊維強化プラスチックス(CFRP)については、繊維方向と異なる方向への引張試験、疲労試験も実施し、四点せん断試験によって評価される強度との関連を調べた。その結果、四点せん断試験によるせん断強度評価に基づく、静的引張強度に及ぼす強化繊維方向の影響の推定は妥当な結果を与え、四点せん断試験が母相及び母相/繊維界面のせん断強度評価試験となっていることを示した。但し、疲労に関しては必ずしも四点せん断試験の結果と整合しない。疲労の場合、破壊機構が異なるためと考えられるが詳細については検討中である。
繊維強化アルミニウム合金については、炭素繊維とアルミニウムとの反応が界面強度に大きな影響を与え、反応の程度は繊維の結晶構造に依存するためPAN系繊維とメソフェーズピッチ系繊維とで界面強度が異なることが予想されるため、異なるタイプの強化繊維を用いた供試材を準備した。さらに熱履歴を変化させて界面反応を起こさせ、界面強度を変化させた試験片についても実験を行っている。CFRPと同様、四点せん断試験、引張試験を行った外、界面の影響が顕著に現れると考えられる圧縮試験を行った。解析は未だ十分ではないが、引張試験における破壊形態、圧縮強度、曲げ強度は界面及び母相せん断強度に律速されているようであり、四点せん断試験で得られる強度特性と相関がみられる。
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