| 研究課題/領域番号 |
61460151
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金原 勲 東大, 工学部, 教授 (50011101)
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| 研究分担者 |
大沢 勇 東京大学, 工学部, 助手 (00143389)
鈴木 敏夫 東京大学, 工学部, 助手 (20010895)
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| キーワード | ハイブリッド複合材料 / AE / 周波数分析 / 破壊機構 / 切欠き / 剥離 / シミュレーション |
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| 研究概要 |
1.カーボンクロス・ガラスマットの組合わせにより、カーボンクロスの分散形態を系統的に変化させた層間ハイブリッド積層板を形成し、中央に深さを数段階に変化させた切欠きを入れ、4点曲げ試験により、初期破壊の発生及び進展を観察し、AE計測を行った。破壊様式を分類し、基本的なAEパラメータとの相関性について検討した結果、切欠き有無及び切欠き深さによる相違は明瞭に示されたが、積層構成による変化は明らかでなかった。
2.上記のAE計測により、FFTアナライザによりAE信号の周波数分析を行った結果、切欠き材の初期破壊AEは主に100kHzまでの成分が中心となっており、150kHz以上の成分はほとんど含まれていないことがわかった。これは、切欠き先端部の初期破壊が微視的には繊維とマトリックス界面の別離モードによるので、ほぼ同様な分布が現れたものと考えられる。一方切欠きのない場合のAE挙動は少なく、200kHzまでの広い範囲の周波数成分が分布しており、積層構成の相違による分布の差異は明瞭でないが、切欠き材と比較すると明瞭な相違が示された。
3.一方向ガラス・カーボン層内ハイブリッド・モデルの動的引張破壊過程シミュレーションを行い、繊維又はマトリックスが突然破壊したときのAE信号の波形解析を行った。この結果、両者の基本モードには明瞭な相違点が見い出されたので、次年度は、ハイブリッド複合材料の破壊機構の変化を統計的に分析し、AEスペクトラム・パラメータとの相関性について検討し、評価システムをまとめる予定である。
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