2001 Fiscal Year Annual Research Report

その場観察による複合材料界面要素の静的・疲労強度測定システムの開発

Research Project

Project/Area Number	11555032
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	北條正樹京都大学, 工学研究科, 教授 (70252492)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中基嗣京都大学, 工学研究科, 講師(研究機関研究員) 松原輝次 (株)島津製作所, 主任落合庄治郎京都大学, 工学研究科, 教授 (30111925)
Keywords	複合材料 / 界面強度 / モデル複合材料 / メゾ構造 / その場観察 / 静的強度 / 疲労強度 / 数値解析
Research Abstract	本研究では,走査電子顕微鏡中で界面強度試験を行い,その定量的評価法を確立することを目的とする.評価手法として,マイクロボンド法とミクロコンポジット法を比較することにより,周辺繊維等の境界条件が及ぼす影響も検討する.さらに,荷重として静的荷重のみならず,実用耐久性評価の上で重要な疲労荷重の影響を調べる.そのため,走査電子顕微鏡に10mNまでの制御が可能な電磁式で摺動部のない微小荷重疲労試験システムの組み込みを試みる.最終年度である,本年度の成果は次のように要約される. 1)疲労荷重下での損傷の進展の観察に着手し,総合的に界面強度の評価法確立を検討した. 2)カップルファイバー法において,静的荷重下では最終破壊の前に必ずき裂進展が認められ,その原因としてき裂進展に伴う応力特異場パラメータの変化が考えられた.この点をさらに詳細に検討するため繊維直径を変えた試験片を作製しデータの蓄積を行なった. 3)3次元数値解析により,上記証明の基礎となる応力特異場パラメータを寄り詳細に計算した.その結果,界面破壊基準は複素応力拡大係数の実数部分が一定という形で示すことが可能であることがわかった. 4)開発した装置の疲労荷重下での運用状の問題点を抽出し改良を行い,かつ,高性能の制御用コンピュータを接続することにより,疲労荷重下でのデータ収集の自動化,高精度化を図るとともに,より安定した繰返し荷重下での微小荷重試験を可能にした.

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Masaki Hojo: "Interfacial Fracture in Model Composites under Static and Fatigue Loadings-Mechanism Consideration by Experimental and Analytical Approaches"Materials Science Research International. STP-2. 189-196 (2001)
[Publications] Masaki Hojo: "Effect of Interface Control on Mode I Interlaminar Fracture Toughness of Woven C/C Composite Laminates"JSME International Journal, Ser. A.. 44. 573-581 (2001)
[Publications] Masaki Hojo: "Mode II Interlaminar Properties under Static and Fatigue Loadings for CF/Epoxy Laminates with Different Fiber Surface Treatment"Advanced Composite Materials. 10. 237-246 (2001)
[Publications] Masaki Hojo: "Mode I and II Delamination Fatigue Crack Growth Behavior of Alumina Fiber/Epoxy Laminates in Nitrogen"International journal of Fatigue. 24. 109-118 (2002)
[Publications] Fiedler, B.: "FEM Modeling of the Initial Matrix Failulure in CFRP under Static Transverse Tensile Load"Composite Science and Technology. 61. 95-105 (2001)
[Publications] Fiedler: "Failure Behavior of Epoxy Matrix under Different Kinds of Static Loading"Composite Science and Technology. 61. 1615-1624 (2001)
[Publications] 日本材料学会編: "材料と評価の最前線"培風館. 318 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

その場観察による複合材料界面要素の静的・疲労強度測定システムの開発

Principal Investigator

北條 正樹 京都大学, 工学研究科, 教授 (70252492)

Research Products

[Publications] Masaki Hojo: "Interfacial Fracture in Model Composites under Static and Fatigue Loadings-Mechanism Consideration by Experimental and Analytical Approaches"Materials Science Research International. STP-2. 189-196 (2001)

[Publications] Masaki Hojo: "Effect of Interface Control on Mode I Interlaminar Fracture Toughness of Woven C/C Composite Laminates"JSME International Journal, Ser. A.. 44. 573-581 (2001)

[Publications] Masaki Hojo: "Mode II Interlaminar Properties under Static and Fatigue Loadings for CF/Epoxy Laminates with Different Fiber Surface Treatment"Advanced Composite Materials. 10. 237-246 (2001)

[Publications] Masaki Hojo: "Mode I and II Delamination Fatigue Crack Growth Behavior of Alumina Fiber/Epoxy Laminates in Nitrogen"International journal of Fatigue. 24. 109-118 (2002)

[Publications] Fiedler, B.: "FEM Modeling of the Initial Matrix Failulure in CFRP under Static Transverse Tensile Load"Composite Science and Technology. 61. 95-105 (2001)

[Publications] Fiedler: "Failure Behavior of Epoxy Matrix under Different Kinds of Static Loading"Composite Science and Technology. 61. 1615-1624 (2001)

[Publications] 日本材料学会編: "材料と評価の最前線"培風館. 318 (2001)

北條正樹京都大学, 工学研究科, 教授 (70252492)