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2013 年度 実績報告書

複合材の衝撃破壊特性評価法の高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 22560686
研究機関岡山理科大学

研究代表者

横山 隆  岡山理科大学, 工学部, 教授 (60093944)

研究分担者 中井 賢治  岡山理科大学, 工学部, 講師 (70388924)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード複合材料物性 / 衝撃せん断強度 / 衝撃せん断破壊じん生 / ホプキンソン棒法 / ひずみ速度
研究概要

複合材の耐衝撃性を精密に評価することは、航空機体などの複合材構造物の安全設計上不可欠であるが、衝撃荷重下における機械的特性を決定する試験法は未だ確立されていない。各種複合材の高ひずみ(負荷)速度下での面内引張り強度、面内圧縮強度、層間せん断強度、層間破壊じん性は、種々の試験法を適用して評価されてきた。しかし、現状では信頼性のある衝撃特性データはあまり多くない。
著者らはホプキンソン棒法を適用して、カーボン/エポキシ複合材の板厚方向の衝撃圧縮・引張強度や、一方向強化カーボン/エポキシ複合材の衝撃層間せん断強度を評価し、ひずみ速度がそれぞれの強度特性に及ぼす影響を明らかにした。
一方、破壊力学に基づくモードII衝撃層間破壊じん性の評価については、JIS に規定された端面切欠き曲げ試験片による静的層間破壊じん性は決定できたが、動的ひずみエネルギ解放率に基づく衝撃層間破壊じん性の決定は、衝撃3点曲げ試験において試験片に作用する動的荷重の測定精度が悪く、妥当な評価ができなかった。そのため、試験片形状寸法の変更、衝撃荷重測定用の弾性棒の材質、形状寸法の変更を含めて測定系の改良を継続している。
平成25年度の研究成果としては、2つの講演会における講演発表2件、衝撃工学に関する専門図書1編(編著)である。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 直交積層カーボン/エポキシ複合材の板厚方向の衝撃圧縮特性2014

    • 著者名/発表者名
      中井賢治
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会
    • 発表場所
      大阪市(大阪府)
    • 年月日
      20140124-20140124
  • [学会発表] カーボン/エポキシ複合材の板厚方向の衝撃引張強度の測定2013

    • 著者名/発表者名
      中井賢治
    • 学会等名
      日本実験力学会年次講演会
    • 発表場所
      由利本荘市(秋田県)
    • 年月日
      20130820-20130822
  • [図書] 衝撃工学の基礎と応用2014

    • 著者名/発表者名
      横山 隆(編著)
    • 総ページ数
      217
    • 出版者
      共立出版
  • [備考] 岡山理科大学工学部機械システム工学科横山研究室

    • URL

      http://www.ous.ac.jp/MECH/yokoyama/

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公開日: 2015-05-28  

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