非相似形等寿命線図に基づく疲労寿命予測法の検証と影響因子に関する基礎研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360050
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 河井 昌道 筑波大学, システム情報系, 教授 (90169673)
• 研究分担者: 松田 哲也 筑波大学, システム情報系, 講師 (90345926)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 複合材料 / 疲労 / 寿命予測法 / 等寿命線図 / 非相似形等寿命線図 / 影響因子

研究概要

本研究においては, CFRP積層板の効率的な疲労寿命予測方法を開発・整備するため, 応力比がS-N関係に及ぼす影響を広範囲の条件について実験的に調べた.また, 研究代表者が提案した非相似形等寿命線図法の一般的な有効性を検証した.具体的には, 実用的に重要な疲労荷重条件(温度, 吸湿量, 負荷方位)の影響および切欠きの存在による影響を実験によって詳細に調べ, それぞれの条件に対して非相似形等寿命線図法の適用性を評価した.

研究成果

• [雑誌論文] Anisomorphic Constant Fatigue Life Diagrams for a Woven Fabric Carbon/Epoxy Laminate at Different Temperatures (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M., Matsuda, Y
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.43 ページ: 647-657
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2012.01.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] A General Method for Predicting Temperature-Dependent Anisomorphic Constant Fatigue Life Diagram for a Quasi-Isotropic Woven Fabric Carbon/Epoxy Laminate (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M., Matsuda, Y., Yoshimura, R
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.43 ページ: 915-935
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2012.01.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Three-Segment Anisomorphic Constant Life Diagram for the Fatigue of Symmetric Angle-Ply Carbon/Epoxy Laminates at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M. and Murata, T
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.41 ページ: 1498-1510
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.06.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisomorphic Constant Life Diagram Approach Taking Account of the Temperature Dependence of Fatigue of CFRP Laminates (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, R., Kawai, M. and Matsuda, Y
  • 雑誌名: Proc. of The Seventh Asian-Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Water Uptake on the Fatigue Behavior of a Quasi-Isotropic Woven Fabric Carbon/Epoxy Laminate at Different Stress Ratios (2009)
  • 著者名/発表者名: Yagihashi, Y., Kawai, M., Hoshi, H. and Iwahori, Y
  • 雑誌名: Proc. of Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics and Mechanics (APCMM2009)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Off-Axis Strength Differential Effects in Unidirectional Carbon/Epoxy Laminates at Different Strain Rates and Predictions of Associated Failure Envelopes (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M. and Saito, S
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.40 ページ: 1632-1649
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2009.08.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Off-Axis Notched Strength of Fiber Metal Laminates and a Formula for Predicting Anisotropic Size Effect (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M. and Arai, Y
  • 雑誌名: Composites Part A 巻: Vol.40 ページ: 1900-1910
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2009.07.014
  • 査読あり
• [学会発表] A New Approach to Life Prediction of Composites Under Multiaxial Fatigue Loading at Any Stress Ratio (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M
  • 学会等名: The 3rd ECCOMAS Thematic Conference on the Mechanical Response of Composites
  • 発表場所: Hannover, Germany, Leibnitz University Hannover
  • 年月日: 20110921-23
• [学会発表] Principal Master Diagrams approach to Fatigue Life Prediction of Composite Laminates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M. and Teranuma, T
  • 学会等名: International Conference on Composite Materials (ICCM18)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20110821-26
• [学会発表] A New Fatigue Life Prediction Model for Notched CFRP Laminates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M. and Uchinuma, A
  • 学会等名: International Conference on Composite Materials (ICCM18)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20110821-26
• [学会発表] Principal Master Diagrams for Fatigue of a Unidirectional CFRP Laminate at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Teranuma, T. and Kawai, M
  • 学会等名: The Seventh Asian-Australasian Conference on Composite Materials (ACCM-7)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20101115-18
• [学会発表] Constant Fatigue Life Diagrams for a Woven CFRP Laminate at Room and High Temperatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M., Matsuda, Y., Yoshimura, R., Hoshi, H. and Iwahori, Y
  • 学会等名: The Fifth International Conference on Fatigue of Composites (ICFC-5)
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 20101016-19
• [学会発表] Effect of Water Uptake on the Fatigue Behavior of a Quasi-Isotropic Woven Fabric Carbon/Epoxy Laminate at Different Stress Ratios (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M., Yagihashi, Y., Hoshi, H. and Iwahori, Y
  • 学会等名: The Fifth International Conference on Fatigue of Composites (ICFC-5)
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 20101016-19
• [学会発表] Anisomorphic Constant Fatigue Life Diagram for a Woven CFRP Laminate at Room and High Temperatures (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M., Matsuda, Y., Hoshi, H. and Iwahori, Y
  • 学会等名: International Conference on Composite Materials (ICCM-17)
  • 発表場所: Edinburgh, UK
  • 年月日: 20090727-31
• [学会発表] Multiaxial Modeling of Notch Sensitivity of Orthotropic Composites in the Ductile-to-Brittle Transition Region (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M
  • 学会等名: The 2nd ECCOMAS Thematic Conference on the Mechanical Response of Composites (Composites2009)
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 20090401-03
• [図書] Creep and Fatigue in Polymer Matrix Composites (編者 Guedes, R.M.) (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M
  • 総ページ数: 234-272
  • 出版者: Woodhead Publishing Limited (UK)
• [図書] Fatigue Life Prediction of Composites and Composite Structures (編者Vassilopoulos, A.P.) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M
  • 総ページ数: 177-219
  • 出版者: Woodhead Publishing Limited (UK)
• [備考]
  • URL: http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~mkawai/