ピッチ系炭素繊維強化複合材の疲労強度に及ぼす繊維種別の影響

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63550087
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 村上 理一 徳島大学, 工学部, 助教授 (00112235)
• キーワード: CFRP / 切欠き引張強度 / 疲労破壊 / AE特性 / 硬化剤 / 試験温度 / ピッチ系CF / PAN系CF

研究概要

昭和63年度
(1)コ-ルタ-ルピッチ系炭素繊維強化複合材及びEガラス繊維強化複合材について、切欠き形状や試験片幅を変えて、引張破壊強度ならびに引張破壊形態に及ぼす繊維種別の影響を検討し、GFRP、CFRPの引張強度特性及び繊維の役割を明らかにした。
(2)ピッチ系CFRPの疲労損傷中に生じるAE波を測定し、AE波の解析からCFRPを構成する母相、炭素繊維及びその界面の疲労損傷を明らかにし、微視破損形態と関連づけることによってCFRPの疲労特性を解明した。
平成元年度
(1)硬化剤を変えたCFRPの引張破壊挙動を温度を変えて検討した。その結果、CFRPの切欠引張強度は破壊形態を反映して試験温度の増加とともに急激に低下し、ぜい性一延性遷移挙動を示した。せい性一延性遷移温度は切欠き平経に不敏感であった。
(2)CFRPを208〜403にまで変えて、また切欠半径を0.3mmから∞まで変えたときの引張強度に及ぼす温度の影響を系統的に検討した。その結果、YS-T関係はCFRPの破壊形態を規定する一種のマスタ-カ-ブであり、任意の試験の破壊形態を予測できた。
(3)PAN系CFRPの疲労強度を応力レベル、平均応力、繰返し速度を変えて調べ、CFRPの疲労強度とAE特性を関連づけて応力繰返しに伴う疲労損傷の過程を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 金允海,村上理一,西谷弘信: "中央切欠きをもつGFRPの引張りにおける破壊" 日本機械学会論文集. 56. (1990)
• [文献書誌] Ri-ichi Murakami,et al: "Analysis on Fatigue Fracture of Pitch Type CFRP by AE Method" Pacific Offshore Medanics-1990. (1990)
• [文献書誌] Y.H.Kim,R.Murakami,et al: "The Effects of Test Femporature and Hardaner on Tensile Fracture Behauior of Center Notched CFRP" Pacific Offshore Medanics-1990. (1990)
• [文献書誌] H.Nishitani,Y.H.Kim,R.Murakami,et al: "Relation Between Test Temperatures and Notch Radii in Tensile Fracture Behauior of Center Notched CFRP" KSME/JSME Joint Conference Fracture & Strength'90. (1990)
• [文献書誌] 西谷弘信,金允海,村上理一: "中央切欠きをもつCFRPの引張破壊形態における試験温度と切欠半径の関係" 日本機械学会第67期通常総会講演会. (1990)
• [文献書誌] 村上理一,山中啓史,ほか2名: "PAN系CFRPの疲労強度とAE特性について" 日本材料学会第39期学術講演会. (1990)