| 研究課題/領域番号 |
11305047
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| 研究機関 | 宇宙科学研究所 |
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研究代表者 |
八田 博志 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 教授 (90095638)
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| 研究分担者 |
佐藤 哲也 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 助手 (80249937)
峯杉 賢治 宇宙科学研究所, 宇宙輸送研究系, 助教授 (90239327)
棚次 亘弘 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 教授 (70013737)
向後 保雄 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (60249935)
後藤 健 宇宙科学研究所, 宇宙推進研究系, 助手 (40300701)
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| キーワード | C / C複合材料 / タービンディスク / 回転試験 |
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| 研究概要 |
静的な負荷条件に対する3次元繊維強化C/Cの変形及び破壊挙動を調べるために、3次元繊維強化C/C平板の引張試験を行った。強度は420MPaであり、昨年度行った回転破壊試験の際に予想された周方向平均応力400MPaと近い値となり、周方向平均応力は3次元強化C/Cであっても破壊のしきい値として用いることが出来ると考えられた。破壊回転数を高くするには、引張強度を大きくすることが有効であることが明らかとなった。また、室温での引張-引張疲労試験の結果、疲労試験後の残留強度は低下していないことが明らかとなった。S-N関係を取得し、疲労中に弾性率の低下などが見られないこと、疲労限は引張強度の90%程度となり、ばらつきの最低値と近い値なり、強度低下はほとんどしないと考えられた。繊維束の飛散現象について、破壊のモデル化と定量化を実行した。その結果、飛散現象は繊維束端部に発生する応力集中による、繊維束のはく離によって起こると予想された。飛散防止策として、繊維束層の厚さを小さくすること、繊維束間の接着力を大きくすることが有効であることが明らかとなった。飛散発生に伴う、振動増加を測定した。発生する振動は回転数に同期した成分であり、振れ周り振動であると考えられ、増加傾向は飛散による回転不釣り合いの増加によると推定され、振動増加の近似モデルを検討し定量化を行った。今後はさらに精度の良い解析を実行する予定である。飛散防止策として、部分SiC化を考え、金属Si含浸、気相合成の2つの方法を用いて、表面近傍の繊維束間のマトリックスをSiC化することを試み、昨年度作製した円板試験片に2つの処理を実行した飛散防止実証試験片を作製した。回転試験は引き続き来年度行う予定である。
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