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1998 Fiscal Year Annual Research Report

先進熱可塑性樹脂基CFRPの超長期的信頼性評価方法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 10750068
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

植松 美彦  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80273580)

KeywordsCFRP / クリープ / 疲労 / 高温環境 / 層間はく離 / き裂進展 / エネルギー開放率 / クリープ / 積分
Research Abstract

先進複合材料である熱可塑性樹脂Poly-Ether-Ether-Ketone(PEEK)をマトリックスとするCFRPを用いて,ENF試験片と非対称梁試験片を作成し,473K(200℃)の高温環境下でモードII疲労層間はく離き裂進展試験および混合モード静クリープ層間はく離き裂進展試験を行った.
モードII疲労層間はく離き裂進展試験では,荷重繰り返し周期を0.2〜361sの範囲で変化させ,き裂進展に及ぼす荷重繰返し周期の影響について検討した.その結果,き裂は繰返しせん断応力により進展するが,周期の影響を受けず,疲労き裂進展速度da/dnをエネルギー開放率範囲ΔGで評価できることが可能であることが判明した.これは,高温下ではき裂上下面の静的な接触抵抗が高いため,き裂先端におけるクリープ変形が拘束されて拡大せず,繰返し荷重による損傷でき裂が進展するためと考えられる.
混合モード静クリープ層間はく離き裂進展試験では,混合モード比(G_I/G_<II>)を1.83,1.00,0.30の3種類とし,き裂進展に及ぼす混合モード比の影響について検討した.その結果,クリープき裂進展速度da/dtを全エネルギー開放率G_<total>あるいはG_<total>中のモードI成分G_Iで評価した場合,混合モード下では,純粋モードI下に比較してき裂進展速度が加速することが判明した.また,き裂先端におけるクリープ変形は,強化繊維の配向に依存して,モードI成分よりもモードII成分によって,より大きく拡大される.さらに,混合モード下におけるき裂進展速度はエネルギー開放率では評価できないが,き裂開口変位速度を考慮したクリープJ積分,J'により評価することが可能である.

  • Research Products

    (1 results)

All Other

All Publications (1 results)

  • [Publications] 植松 美彦: "一方向教化AS4/PEEK積層板の高温混合モードき裂進展に及ぼすモード比の影響" 日本材料学会第28回FRPシンポジウム. (1999)

URL: 

Published: 1999-12-11   Modified: 2016-04-21  

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