1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07555622
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
北篠 正樹 京都大学, 工学部, 助教授 (70252492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 淳 工業技術院, 物質工学工業技術研究所, 研究員
松原 輝次 (株)島津製作所, 試験計測事業部, 主任
野口 健一 東レ(株), 複合材料研究所, 主席研究員
落合 庄治郎 京都大学, 工学部, 教授 (30111925)
駒井 謙治郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (70025948)
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| Keywords | 複合材料 / 界面 / 疲労強度 / 繊維 / 樹脂 / メゾ要素 / 微小荷重疲労試験機 / 破壊 |
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| Research Abstract |
本研究では,実際のマクロな複合材料の界面近傍の境界条件を保ちながら,ミクロな領域での界面の降伏,破壊挙動を定量評価する,新しいメゾ要素試験法として,微小球押し込み試験,ミクロコンポジット試験を提案し,これを改良することにより,界面の疲労強度測定を試みる.
上述の試験を行うためには,0.1〜1N程度の微小荷重の試験機が必要である.この目的のため,電磁加振機を荷重源とする疲労試験機を試作する.本年度の成果は次のように要約される.
(1)メゾ要素試験法の改良:微小球押し込み試験法の検討として,圧子を静的に試験片に押しつけ予備試験を行った.荷重が2Nまでの範囲では,押される繊維の数は20〜30本程度であるが,通常の顕微鏡観察では圧子痕のエッジを正確に測定することが困難なため,測定にばらつきが大きくなること,SEM観察により精度が向上することが明らかとなった.ミクロコンポジット法については,樹脂滴の大きさを50μm程度以下にすると安定した界面破壊を生じさえることが可能なこと,試験片作製時の精度向上により,さらに小さな樹脂滴を付けることができること等が明らかとなった.
(2)電磁加振機を用いた微小荷重疲労試験システム:電磁加振機の軸精度について,円盤に特殊なスリットを設けた板バネを考案し,これを荷重軸の固定に用いることを考案した.これにより変位量が2mm程度まで精密な軸合わせができ,かつ,数十mN程度の微小疲労荷重の制御も可能なことが明らかとなり,システムの開発にはほぼ見通しがついた.複数の繊維の疲労試験を行い,治具を改良することにより,ゲージ部で安定した破壊が得られることも明らかとなった.
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[Publications] Masaki Hojo: "Effect of matrix resin on mesomechanism of mode II delamination fatigue crack growth for CFRP laminates" Proceedings of the seventh European conferece on composite materials.
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[Publications] Masaki Hojo: "Effect of fiber surface treatment and resin toughness on interlaminar and intralaminar fracture toughness of CFRP laminates" 日本機械学会第73期通常総会講演会講演論文集.
