| 研究概要 |
複合材料の特性に対応したより適切な強度,靱性評価法を確立するため,本研究では,マイクロクラッキングに着目して以下の研究を実施した.
1.一方向炭素繊維強化プラスチックスの平滑試験片を用いた引張試験およびその破壊過程の観察
2.一方向炭素繊維強化プラスチックスのDCB試験片におけるき裂先端近傍応力場の有限要素法解析
3.マイクロクラッキングに関する原子的および確率論的解析
4.マイクロクラッキングによる離散的破壊の数値シミュレーション
研究1では,一方向炭素繊維強化プラスチックスの平滑試験片を用いて横方向引張中断試験を実施し,炭素繊維とマトリックスの界面に発生する多数のマイクロクラックを顕微鏡で観察するとともに最終破壊に至るまでの破壊プロセスについて検討した.
研究2では,同材料のDCB(双片持ちはり)試験片を対象として,層間はく離き裂のき裂先端応力場を有限要素法解析し,強化繊維がき裂先端近傍応力場に及ぼす影響や従来の破壊力学的強度評価手法の有効性について検討した.
研究3では,マイクロクラックに関して拡散理論を用いた原子的解析および確率論を用いた逆解析を行い,マイクロクラックの特徴や定義,材料内部に多数存在するマイクロクラックの分布を切断面上の分布から推定する手法について検討した.
研究4では,時間の経過とともに次々と発生,伝ぱするマイクロクラックの数値シミュレーションを行い,マイクロクラックによって進行する離散的な破壊過程を模擬した.
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