切り欠きを有する炭素繊維強化複合材料積層板の圧縮強度発現メカニズム

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K06607
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 末益 博志 上智大学, 理工学部, 教授 (20134661)
• 研究分担者: 長嶋 利夫 上智大学, 理工学部, 教授 (10338436)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 炭素繊維強化複合材料 / 圧縮 / 積層板 / 強度 / せん断不安定

研究成果の概要

炭素繊維強化複合材料(CFRP)積層板の圧縮強度発現の物理的根拠解明のために応力集中部からの圧縮破壊に着目し、理論・数値解析および実験を通して研究を進めた。
理論解析においては、複素応力関数法に基づいて、楕円孔周辺の変位場及び応力場の数学解を得た。有限要素法によりせん断不安定問題を解析し、構造的に不安定になることを示すことができた。楕円孔および片側切欠きを有する試験片の実験を行い、破壊の様相と応力集中の関係を明らかにした。数値解と定性的に一致したが、絶対値では若干の差があり、今後の課題と考える

自由記述の分野

材料力学・複合材料工学