1996 Fiscal Year Annual Research Report
異相接合界面および複合材料の混合モード強度評価試験方法の開発
| Project/Area Number |
07555518
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
宮田 隆司 名古屋大学, 工学部, 教授 (20023228)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 勝己 名古屋大学, 工学部, 助手 (00273269)
田川 哲哉 名古屋大学, 工学部, 講師 (00216805)
|
|---|
| Keywords | 界面せん断強度 / 混合モード強度評価試験 / 四点せん断試験 / 繊維強化複合材料 / 金属 / 繊維積層材 |
|---|
| Research Abstract |
異種金属、セラミックス・金属接合部など異相界面は、弾性率をはじめとする機械的性質、熱膨張係数の差異によって力学的には特異境界面となる。外力、熱応力作用下では界面に引張応力と同時にせん断応力が生じ、せん断応力の存在が界面強度に大きな影響を与える。せん断応力が混在する場合の界面強度評価法の確立が本研究の目的である。
前年度には、小型四点せん断試験装置を試作し、一方向炭素繊維強化複合材料について四点せん断試験を実施するとともに、引張試験、三点曲げ及び四点曲げ試験を行い、四点せん断試験によって評価される強度との関連を調べた。本年度は、界面強度が異なると思われるPAN系炭素繊維とメソフェーズピッチ系炭素繊維を用いたアルミニウム基及びプラスチック基繊維強化複合材料について、四点せん断試験、引張試験を行った他、界面の影響が顕著に現れると考えられる圧縮試験を走査電子鏡内で行い、界面剥離、繊維破断などの破壊過程を観察した。アルミニウム基複合材料については、熱履歴を与えて界面反応を促進させ、界面強度を変化させた材料についても同様な実験を行った。引張試験における破壊形態、圧縮強度、曲げ強度は界面及び母相せん断強度に支配されているようであり、四点せん断試験で得られる強度と相関を示した。本年度は、さらに金属/繊維積層材(アラミド繊維あるいはガラス繊維プリプレグとアルミニウム合金の積層材)について、疲労き裂進展試験を行い、界面の剥離状態、せん断強度がき裂進展特性に及ぼす影響を調べた。
|
