1997 Fiscal Year Annual Research Report
先進複合材料の微視的界面特性の定量評価(層内,層間界面特性評価法の確立)
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09650747
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
倪 慶清 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 講師 (00252544)
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| Keywords | DCDC試験片 / 界面 / BEM / 応力拡大係数 / 界面破壊エネルギー / 破壊モード |
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| Research Abstract |
本研究では,炭素繊維強化複合材料をはじめとする先進複合材料における層と層,層内の繊維と母材の微視的界面特性を定量的に評価する新しい手法を確立するため,繊維層を埋蔵する複合材料DCDC(Double Cleavage Drilled Compression)試験片を考案し,本試験片の特徴と界面特性の評価プロセスを検討した.
その結果,数値解析(境界要素法)により,提案したDCDC試験片は,中央円孔が対称である場合,モードI型の応力状態にあること,また,円孔の位置をシフトすることでモードIとモードIIによる混合モード型の応力状態にあることを確認し,両破壊モード条件下での界面特性を評価できることを明らかにした.
各モードでの無次元化された応力拡大係数とき裂進展長さの関係から幾何学的形状関数を求め,それを提案した複合材料DCDC試験片に適用し,数値解析及び実験結果の併用により繊維/母材界面の破壊エネルギーの算出へのアプローチを確立した.
これらのことから本試験法は複合材料の界面特性の定量評価に期待できる新しい評価法であることを明らかにした.
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