| 研究概要 |
本研究では,ます始めに,2種類のプリプレグにより作成した一方向CFRP積層板のDCB試験片を用いて,ΔK一定条件で疲労き裂伝ぱ試験を行い,荷重繰返し速度および試験温度,試験環境の影響について調べた.その結果,大気中における層間はく離疲労き裂伝ぱは,いずれも繰返し数依存であるが,試験温度に依存する場合と,試験温度の影響がない場合があった.また,熱疲労についても,最大温度における一定温度試験の結果と一致する場合と,一定温度試験よりもき裂伝ぱ速度が小さい場合があった.ついで,き裂先端の繊維配向角の影響を調べた結果,層間はく離疲労き裂伝ぱ速度は,繊維とき裂進展方向の角度が大きいほどき裂伝ぱ速度は遅く,その程度は試験片板幅によって異なることを明らかにした.
なお,金属材料とは異なり,地震荷重のような過大荷重が負荷された場合,疲労き裂伝ぱ速度は増加することが明らかになった.これは,繊維によるき裂上下面の架橋が過大荷重によって解放されるためであると考えられる.
ついで,より汎用的に使用されている短繊維GFRPを用いて応力緩和試験を行い,その結果を粘弾性モデルに当てはめて界面せん断応力を算出することによって,引張りおよび疲労強度に及ぼす繊維表面処理,ひずみ速度,混練圧の影響を解析した.これにより,高強度短繊維GFRP製作の指針が与えられた.
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