薄肉断面部材の衝撃圧潰によるエネルギー吸収特性

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08045031
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 宇治橋 貞幸 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (80016675)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): バンクス ウィリアム ストラスクライド大学, 機械工学科, 教授 ; ローズ ジェイムズ ストラスクライド大学, 機械工学科, 教授 ; スペンス ジョン ストラスクライド大学, 機械工学科, 教授 ; 伊能 教夫 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (70126308)
• Keywords: 薄肉断面部材 / 衝撃圧潰 / エネルギー吸収 / 落錘試験 / 複合材料 / 計測システム / 温度依存性

Research Abstract

繊維強化プラスチック(FRP)によって薄肉円筒を製作し、材料の種類と繊維配向角度が円筒の衝撃圧潰によるエネルギー吸収特性に与える影響と温度依存性を調べるために、衝撃圧縮試験機を用いて試験を行った。
繊維についてはガラスとカーボンを、樹脂はエポキシを、それぞれ用いた一方向強化プリプレグを採用し、配向角については、±15°,±45°,±75°,試験温度範囲は、20℃〜120℃とした。
エネルギー吸収率は、単位質量あたりで評価すると、ガラス繊維を用いた試験片では、カーボンを用いたものよりもかなり劣ることが判明したが、依然としてスチールやアルミニウムの金属製試験片よりもやや優れていることが明らかになった。
温度に関しては、その特性は100℃程度までは、目立った低下はなかったが、圧潰モードについてはかなり温度の影響をうけるている。繊維配向については、荷重の負荷方向になるべく多くの繊維を並べた方が、より高い圧潰荷重を支えることができ、エネルギー吸収量をより多く稼ぐことができる。したがって、強度の高い繊維を用いた方が、より高い吸収エネルギーを示す傾向のあることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 宇治橋 貞幸, 十河 敬寛, 松本 浩之, 足立 忠晴: "薄肉菅の衝撃軸圧縮によるエネルギー吸収特性の解析" 日本機械学会論文集(A編). 63・605. 146-151 (1997)
• [Publications] 宇治橋 貞幸, 田中 克典, 松本 浩之, 足立 忠晴: "落錘試験による繊維強化プラスチックの衝撃強度評価法" 日本機械学会論文集(A編). 63・616. 2560-2567 (1997)