| 研究概要 |
長繊維で強化したセラミック基複合材料はセラミックの靱性強化の切り札として注目を集めている.これは界面に微小なき裂を導入することで高い靱性を達成しており,この材料に従来の単純な単一き裂の破壊力学を適用することは困難である.そこで本研究では微小き裂による剛性低下と等価な剛性低下をもたらす単一き裂に置き換える等価き裂を用いて,損傷力学的に取り扱い,破壊抵抗曲線が線形破壊力学で求められることを実験的に検証した.具体的には,片側き裂曲げ試験片とコンパクト試験片,中央き裂曲げ試験片を用いて,常温で破壊靱性試験を実施し,原点からのコンプライアンスに基づく等価き裂長さと荷重から応力拡大係数を評価し,試験片形状,寸法,負荷形式に依存しない破壊抵抗曲線が得られることが明らかとなった.また,最大荷重時にはき裂先端で最初の繊維束破断が発生しており,破壊靱性がこの点で評価できることが明らかとなった.さらに,高温試験に際して,模擬試験片を用いて破壊靱性試験を実施した.その結果,治具のコンプライアンスを取り除いて破壊靱性が評価可能であることが明らかになった.
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