2000 Fiscal Year Annual Research Report

酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展挙動

Research Project

Project/Area Number	11650104
Research Institution	Waseda University
Principal Investigator	川田宏之早稲田大学, 理工学部, 教授 (20177702)
Keywords	GFRP / 応力腐食割れ / 応力拡大係数 / 下限界応力拡大係数 / 拡散現象 / 界面
Research Abstract	本研究室ではこれまで,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の解明に取り組んできた.その結果,Cガラス系のFRPは,Eガラス系に比べ,耐食性に優れることが確認され,Eガラス系は酸拡散によるガラス繊維の腐食により,Cガラス系は水拡散による繊維荷重分担率の増加もしくは界面強度の低下によりき裂進展が促進されていることが明らかになった.そこで本年度は,巨視的視点からの考察を行ってきた従来の積層板に加え,単繊維モデル試験を導入することにより,微視的視点からの破壊機構解明を試みた. 積層板を用いた実験からは,ガラス繊維の劣化に加え,繊維/樹脂界面の劣化が重要な因子であることが確認された.酸溶液中にGFRPを浸漬させると,時間経過と共に,酸・水の影響で,ガラス繊維および繊維/樹脂界面の劣化が進行する.繊維の劣化は,き裂進展抵抗の促進因子であるのに対し,界面の劣化はFRP全体のじん性が向上するため,き裂進展抵抗の抑制因子であると考えられる.この促進因子と抑制因子の2つが均衡することにより,下限界応力拡大係数が決定され,短期浸漬(1週間程度)の実験で得られる下限界値が,長期浸漬(1ヶ月程度)の結果に対しても有効であるとの結論を得た. 一方,単繊維モデル試験片による,フラグメンテーション試験を実施した.負荷応力の変化により試験片内部への拡散量が変化したことから,高分子材料中の拡散現象の負荷応力依存性を示すとともに,水・硫酸中で結果に大きな差異が観られなかったことから,酸に対する水の拡散先行性を確認した.以上より,単繊維モデル試験片を用いた,拡散が各構成基材(繊維・樹脂・界面)に与える影響を調査することにより,低応力拡大係数域における微視的視点からき裂進展挙動を考えること有効性を示した.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 川田宏之他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板の応力腐食割れ〜環境因子が下限界特性に与える影響〜"強化プラスチックス. 46-4. 149-156 (2000)
[Publications] H.Kawada: "STRESS CORROSION CRACKING OF WOVEN GFRP LAMINATES UNDER STRESS ACIDIC ENVIRONMENT(Effect of Environmental Factors on The Crack Propagation)"SEVENTH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPOSITES ENGINEERING. 1. 429-430 (2000)
[Publications] 川田宏之他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展特性(耐食性FRPの下限界特性)"日本機会学会2000年度年次大会講演論文集. 1. 593-594 (2000)
[Publications] 川田宏之他: "単繊維モデル試験片を用いたGFRPの応力腐食割れに関する研究(樹脂中への酸拡散現象の定量的評価)"第8回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 1. 231-232 (2000)
[Publications] 川田宏之他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展挙動(拡散シミュレーションに基づく破壊機構の検討)"第8回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 1. 233-234 (2000)
[Publications] 川田宏之他: "単繊維モデル試験片を用いたGFRPの応力腐食割れに関する研究(応力下での拡散現象と劣化メカニズム)"第30回FRPシンポジウム講演論文集. 1(発表予定). (2001)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展挙動

Principal Investigator

川田 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (20177702)

Research Products

[Publications] 川田宏之 他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板の応力腐食割れ〜環境因子が下限界特性に与える影響〜"強化プラスチックス. 46-4. 149-156 (2000)

[Publications] H.Kawada: "STRESS CORROSION CRACKING OF WOVEN GFRP LAMINATES UNDER STRESS ACIDIC ENVIRONMENT(Effect of Environmental Factors on The Crack Propagation)"SEVENTH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPOSITES ENGINEERING. 1. 429-430 (2000)

[Publications] 川田宏之 他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展特性(耐食性FRPの下限界特性)"日本機会学会2000年度 年次大会講演論文集. 1. 593-594 (2000)

[Publications] 川田宏之 他: "単繊維モデル試験片を用いたGFRPの応力腐食割れに関する研究(樹脂中への酸拡散現象の定量的評価)"第8回機械材料・材料加工技術講演会 講演論文集. 1. 231-232 (2000)

[Publications] 川田宏之 他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展挙動(拡散シミュレーションに基づく破壊機構の検討)"第8回機械材料・材料加工技術講演会 講演論文集. 1. 233-234 (2000)

[Publications] 川田宏之 他: "単繊維モデル試験片を用いたGFRPの応力腐食割れに関する研究(応力下での拡散現象と劣化メカニズム)"第30回FRPシンポジウム講演論文集. 1(発表予定). (2001)

川田宏之早稲田大学, 理工学部, 教授 (20177702)

[Publications] 川田宏之他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板の応力腐食割れ〜環境因子が下限界特性に与える影響〜"強化プラスチックス. 46-4. 149-156 (2000)

[Publications] 川田宏之他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展特性(耐食性FRPの下限界特性)"日本機会学会2000年度年次大会講演論文集. 1. 593-594 (2000)

[Publications] 川田宏之他: "単繊維モデル試験片を用いたGFRPの応力腐食割れに関する研究(樹脂中への酸拡散現象の定量的評価)"第8回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 1. 231-232 (2000)

[Publications] 川田宏之他: "酸応力環境下におけるGFRP織物積層板のき裂進展挙動(拡散シミュレーションに基づく破壊機構の検討)"第8回機械材料・材料加工技術講演会講演論文集. 1. 233-234 (2000)

[Publications] 川田宏之他: "単繊維モデル試験片を用いたGFRPの応力腐食割れに関する研究(応力下での拡散現象と劣化メカニズム)"第30回FRPシンポジウム講演論文集. 1(発表予定). (2001)