３軸織物CFRPの時間依存力学特性

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 小柳 潤 東京理科大学, 基礎工学部, 講師 (60386604)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: CFRP / 画像相関法 / 変位測定 / 宇宙材料

Research Abstract

ビニール袋が普及する以前の時代では、食材や物品の運搬には竹篭が必要不可欠であった。六つ目編みに織られた竹篭構造は, 軽量性及び柔軟性に優れた特性があり、近年では三軸織物構造が宇宙材料やスポーツ用品などに適用されている。本研究で用いる材料は炭素繊維束を60度に交差して織りこんだ三軸織物に高分子材料を含浸させて複合化した炭素繊維三軸織物の複合材料である。一般的に三軸織物CFRPと呼ばれている。材料を宇宙空間にメンテナンス無しで保持するには長期耐久性を要する。三軸織物CFRPがどの程度保持できるかを調査するために、過去にクリープ特性の調査が行われた1)。三軸織物CFRPのクリープ試験結果及びクリープ曲線予測の比較において、最大破断荷重(494N) の6割以上の荷重が予測値と実験値に大きなギャップが生じた。従来の考え方に基づいた試験方法では、予測値と実験値においてクリープひずみの増加を整理できず、予測が不可能であることを示している。クリープひずみを議論する上で、ミクロな視点まで調査をする必要がある。本研究では、デジタル画像相関法を用いてひずみの局所化を可視化することで引張特性,破壊挙動及びクリープ特性について微視的な損傷の詳細を検討する。本年度は単純引張試験におけるひずみの局所化の可視化を達成した。さらにひずみの局所化の調査と同時に，材料の局所回転を定量的に調査し，当該材料の変形特性について理解することができた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ひずみの局所化を可視化するノウハウ導入が完了した．

Strategy for Future Research Activity

クリープ試験を実施し，局所ひずみの時間依存性を調査する．