| 研究概要 |
今年度は,高分子マトリックス材に炭素繊維1本を埋め込ん単繊維モデル試験片を用いたレーザラマン応力測定に関する基本的試験と,破断繊維1本を含む軸対称円筒セルに対する解析方法の構築を行った.子年度の成果は,次のようにまとめられる.
1.単繊維モデル試験片の自動負荷装置および繊維破断検出システムを試作し,ほぼ完成させることができた.なお,自動負荷装置には直線運動型ステッピングモータを用い,繊維破断検出システムには繊維破断に伴う繊維の抵抗変化を導電性エポキシとともに利用した.
2.単繊維モデル試験片を用い,一定荷重での繊維プルアウト試験を行うことにより,繊維中の応力分布に及ぼすマトリックスの粘性の影響を検討した.この検討を3種類のマトリックス材(通常のエポキシ,フレキブルエポキシ,アクリル)に対して行った結果,マトリックスの粘性が著しいほど,繊維応力分布の時間変化が速く進行することが確かめられた.
3.開発した解析方法は変分法に基づくものであり,まず,停留条件としてシアラグ方程式を与えるような汎関数を速度形のエネルギー原理に基づいて定式化した.次に,破断繊維内の応力分布を2直線近似した場合の停留条件を導出することにより,近似解を得た.さらに,この近似解を上述の繊維プルアウト試験結果に適用し,試験結果とのよい一致を得た.
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