| 研究課題/領域番号 |
06452347
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
高雄 善裕 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (30108766)
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| 研究分担者 |
汪 文学 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (40240569)
福田 重久 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (60038544)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1996年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1995年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
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| キーワード | Composite Laminates / Delamination / Thermal Effect / Crack / Non-Linear Behavior / Cyclic Thermal Loadiong |
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| 研究概要 |
複合材料の中でも、構造要素として多用されてきた擬似等方性積層板[0/+45/-45/90]sを取り上げ、その損傷破壊に温度が与える影響について解析した。応力〜歪関係の非線形が、低温(摂氏マイナス100度)では90度層と隣接45度層における高密度のき裂に始まり、高温(摂氏150度)では層間剥離によることがわかった。歪の急激な増加(knee point)はいずれの温度においても層間剥離の長さ方向の連結と幅方向の進展によって生じることが示された。この他、(1)低温における90度層き裂の隣接45度層への特徴的進展(2)この45度層亀裂の幅方向への不連続的成長形式(3)低温における+45/-45層間剥離の相対的増加(4)高温での側端面の層間段差の成長(5)高温における表面1層での繊維破断現象、という微視的損傷様式を求めている。
これに対して各温度環境での材料定数を測定し、上の(3)について数値解析による力学的解釈を示した。なお、一方向板の長手方向ヤング率が高温で室温より約10%低下していること、また、長手/横方向間のせん断剛性の低温での上昇が他の剛性の上昇よりかなり大きいことの発見もあった。
更に、高温領域については、毒性を抑えた高靱性炭素繊維強化ポリイミド複合材料の剥離靱性実験を行い、高温時の特徴を明らかにした。また、高温時の亀裂先端挙動の時間依存性を統一的に解釈する新しいパラメータを求めた。
成果報告書は擬似等方性積層板[0/+45/-45/90/9]sの結果を中心に構成し、炭素繊維強化ポリイミド複合材料の剥離靱性実験の結果と時間依存性を統一的に解釈する新しいパラメータは付録として載せた。
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