2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13650744
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
栗山 卓 山形大学, 工学部・機能高分子工学科, 助教授 (10186520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小滝 雅也 山形大学, 工学部・機能高分子工学科, 助手 (00282244)
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| Keywords | 疲労機構 / 超音波画像解析 / 熱可塑性樹脂系複合材料 / ガラス繊維 / 音速測定 / 吸収像 / マイナー則 / 内部構造評価 |
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| Research Abstract |
本研究では、疲労機構の空間的階層性を考え、その機構をマクロからミクロへとの閉じこめる手法として超音波画像解析を適用し、熱可塑性樹脂をマトリックスとする高分子複合材料の疲労機構解明を行う。
1. 走査音響解析により短繊維ガラス充填系高分子の内部構造評価を試み、音速像が繊維の配向状態、吸収像が樹脂の結晶化度にぞれぞれ対応していることを見出した。
2. 一軸引張下における疲労機構について検討を行い、以下のことを結論として得た。
(1)N66/SGF疲労破壊には下記に示すような二種類の機構が存在することを明らかにした。
・ タイプA:疲労損傷が局所化され破壊に至る。これは、負荷応力レベルの高い低寿命において現れる。
・ タイプB:疲労損傷が局所化されず、試験片全体に分散した後、破壊に至る。これは、負荷応力レベルの低い高寿命において現れる。
(2)短繊維ガラス充填系複合材料においては、ガラス繊維のアスペクト比を大きくしても、短期寿命には効果があるが、長期寿命には効果が少ない。
(3)最大負荷応力を上昇または下降させた条件では、マイナー則は成り立たず、寿命は上昇させた場合では短くなり、下降させた場合には長くなる。
(4)音速測定より、上昇条件では損傷領域の局所化が、下降条件では損傷領域の分散化がおきることが分かった。つまり上昇条件ではタイプA型の破壊が、下降条件ではタイプB型の破壊が支配的となる。
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