1998 Fiscal Year Annual Research Report
酸応力環境下におけるGFRP織物積層板の応力腐食割れ特性
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09650120
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
川田 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (20177702)
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| Keywords | GFRP / 応力腐食割れ / 腐食疲労 / 応力拡大係数 / き裂進展 / 下限界応力拡大係数 |
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| Research Abstract |
酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展挙動および下限界特性について研究を行った.試験片として応力腐食割れの挙動が顕著に現れる,強化材としてEガラス繊維,母材樹脂としてエポキシ樹脂を用いた試験片を用い,塩酸環境での負荷条件,環境条件がき裂進展挙動および下限界特性に与える影響について詳細な調査を行った.
負荷条件については静荷重,繰り返し荷重で試験を行い,応力比および周波数を変化させた結果,き裂進展は時間および最大応力拡大係数に依存していることが明らかとなった.また,繰り返しの効果によるき裂進展の促進は見られず,静荷重下での結果と比較してかえってき裂進展が遅くなり,下限界も上昇する現象が見られた.SEMを用いた破面観察により,繰り返し荷重下では界面のはく離,繊維の引き抜けが起こっていることが明らかとなった.
環境条件については塩酸濃度および塩酸温度の変化による挙動の変化を詳細に調査した,塩酸濃度に関してその影響はき裂の進展が収束する下限界近傍で顕著に現れ,303K静荷重環境で下限界値は塩酸濃度が上昇するにつれある値に収束する傾向が見られた.303K繰り返し荷重環境では,下限界値は塩酸濃度1mol/lで極小値を持つことが明らかとなった.
温度が上昇するとき裂進展は促進されるが,定常き裂進展領域において促進の度合いをアレニウスの式を用いて説明することが出来た.また,下限界特性は温度が上昇すると静荷重下ではそれほど大きな影響が出ないが,繰り返し荷重下ではその影響が顕著に現れ,値が大きく減少し極小値をとらなくなることが明らかとなった.
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[Publications] 川田 宏之 他: "酸応力環境下における耐食性FRPのき裂進展特性〜負荷形式がき裂進展に与える影響を中心に〜" 第5回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 97-11. 121-122 (1997)
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[Publications] 川田 宏之 他: "GFRP織物積層板の酸応力環境下におけるき裂進展挙動と数値シミュレーション" 第27回FRPシンポジウム講演論文集. 27. 207-210 (1997)
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[Publications] 川田 宏之 他: "織物GFRP積層板の応力腐食割れ〜下限界特性と酸濃度の関係〜" 日本機械学会第75期通常総会講演会講演論文集. 98-1. 752-753 (1998)
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[Publications] 川田 宏之 他: "織物GFRP積層板の応力腐食割れに及ぼす酸濃度の影響" 日本複合材料学会1998年度研究発表講演会予稿集. 33-34 (1998)
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[Publications] 川田 宏之 他: "腐食環境下におけるGFRP積層板の疲労き裂進展挙動" 第42回日本学術会議材料研究連合講演会前刷集. 3-4 (1998)
