2001 Fiscal Year Annual Research Report
先進複合材料の高機能化を指向したメゾスコピック損傷評価・制御システムの構築
| Project/Area Number |
12305010
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
澤 芳昭 東京理科大学, 理工学部, 教授 (60101309)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻原 慎二 東京理科大学, 理工学部, 講師 (70266906)
町田 賢司 東京理科大学, 理工学部, 講師 (50089380)
菊池 正紀 東京理科大学, 理工学部, 教授 (90107540)
向後 保雄 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (60249935)
福田 博 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (40013742)
|
|---|
| Keywords | フラスタ法 / ステレオマッチング / 応力波伝播 / ディンプル破壊 / 介在物 / 拘束効果 / マイクロメカニクス / デジタルスペックル写真法 |
|---|
| Research Abstract |
澤は、衝撃光弾性法により、複合材料中の衝撃波の挙動を調べ、衝撃破壊メカニズムを検討した。
菊池は、介在物が非均一に分布する材料のディンプル破壊シミュレーションを行い、き裂進展経路、破壊靭性値などに及ぼす介在物の分布の影響について考察した。また、拘束条件の変化により破面形成の様相がどのように影響されるかを調べた。数値解析結果は、定性的に実験結果と一致し、材料中の介在物が破壊過程に及ぼす影響が解明できた。
町田は、粒子分散強化アルミニウム合金のき裂先端のメゾスコピック特異応力場解明の為、走査型電子顕微鏡内でのその場観察により、相互相関関数に基づくデジタルスペックル写真法により、き裂先端の変位場を測定した。それを基に破壊力学パラメータを評価した。
福田は、高分子基複合材料の破壊のメカニズムを解明するために、マイクロコンポジットの試験及び複合材料の試験法の研究を行った。単繊維のループ試験では、従来の引張試験との相関を明らかにし、またマイクロコンポジットの研究では、いわゆる臨界長さが繊維間隔の関数であることを見いだした。
向後は、繊維結合型セラミックスの破壊形態観察から、臨界温度以上での巨視的なき裂の発生と臨界温度いかでの繊維・マトリックス界面でのはく離による微視的な破壊を認めた。有限要素法による熱応力解析の結果、巨視的き裂の発生条件が試験片表面からのき裂の進展条件で予測可能であることを明らかにした。
荻原は、炭素繊維強化プラスチック複合材料積層板の熱サイクルによる損傷挙動のモデル化を行った。
|
-
[Publications] 菊池, 高橋: "異なる負荷形式下のディンプル破壊シミュレーション"日本機械学会論文集. A67. 665-670 (2001)
-
[Publications] 菊池, 長谷川, 清沢, 張: "有限要素法によるカップ型波動歯車装置の変位・応力解析"日本機械学会論文集. A67. 900-905 (2001)
-
[Publications] M.Kikuchi, J.Sasaki: "On the damage mechanics analysis of the dimple fracture under different constraint conditions"Computational Mechanics. 1. 637-642 (2001)
-
[Publications] H.Fukuda et al.: "Compression bending test for CFRP pipe"Proc.16^<th> Tech.Conf.American Soc.Composites. No.28 (2001)
-
[Publications] Y.Kogo et al.: "Thermal shock damage in carbon-carbon composites"Proc.7^<th> Japan International SAMPE Symposium. 609-612 (2001)
-
[Publications] K.Machida et al.: "Stress analysis of mixed-mode crack of homogeneous and dissimilar materials by speckle photography"Proc.SPIE. 4317. 26-31 (2001)
