| 研究概要 |
一方向強化カーボン/エポキシ積層板からなる繊維強化複合材料のDCB(Double Cantilever Beam)試験片を用い,またモアレ干渉法を応用することにより,モードI型の負荷形態によって生じる層間破壊を研究した.き裂先端近傍におけるき裂の開口変位を計測し,試験片の開口端部における変形を評価した.その結果,き裂先端における変形が開口変位の増加に大きな影響を及ぼすことを明らかにした.またその変形が層間破壊靱性値の評価法に及ぼす効果を考察した.
開口変位,層間破壊靱性値およびコンプライアンスをき裂先端部における材料剛性の関数として表示できるような改良型のモデルを導入した.そして得られた開口変位の解とモアレ干渉法で測定された結果を比較した.その結果,得られた解がき裂先端近傍の測定結果を定性的に良く表現すること,また負荷点での開口変位と定性的に良く一致することを明らかにした.さらに得られた材料剛性値が開口変位,層間破壊靱性値およびコンプライアンス値を評価する際に重要な役割を果たすことを解明した.
層間破壊のき裂先端で生じる変形を研究するために,モアレ干渉法で測定された結果と解析モデルとの比較を行った.そして,き裂先端近傍における層間剛性とひずみ分布を評価した.その結果,ひずみ分布が層間剛性および試験片の板厚に依存することを解明した.さらに,き裂先端におけるひずみ値と層間剛性の間に特殊な相関関係が存在することを明らかにした.
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