1997 Fiscal Year Annual Research Report

苛酷な地震荷重を受けた先進複合材料の残留強度評価に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number	08650112
Research Institution	Kobe University
Principal Investigator	中井善一神戸大学, 工学部, 助教授 (90155656)
Keywords	はく離 / 疲労き裂伝ぱ / 熱疲労 / 界面せん断応力 / 表面処理 / 一方向CFRP / 破壊じん性 / 複合材料
Research Abstract	本研究では,ます始めに,2種類のプリプレグにより作成した一方向CFRP積層板のDCB試験片を用いて,△K一定条件で疲労き裂伝ぱ試験を行い,荷重繰返し速度および試験温度,試験環境の影響について調べた.その結果,大気中における層間はく離疲労き裂伝ぱは,いずれも繰返し数依存であるが,試験温度に依存する場合と,試験温度の影響がない場合があった.また,熱疲労についても,最大温度における一定温度試験の結果と一致する場合と,一定温度試験よりもき裂伝ぱ速度が小さい場合があった.ついで,き裂先端の繊維配向角の影響を調べた結果,層間はく離疲労き裂伝ぱ速度は,繊維とき裂進展方向の角度が大きいほどき裂伝ぱ速度は遅く,その程度は試験片板幅によって異なることを明らかにした. なお,金属材料とは異なり,地震荷重のような過大荷重が負荷された場合,疲労き裂伝ぱ速度は増加することが明らかになった.これは,繊維によるき裂上下面の架橋が過大荷重によって解放されるためであると考えられる. ついで,より汎用的に使用されている短繊維GFRPを用いて応力緩和試験を行い,その結果を粘弾性モデルに当てはめて界面せん断応力を算出することによって,引張りおよび疲労強度に及ぼす繊維表面処理,ひずみ速度,混練圧の影響を解析した.これにより,高強度短繊維GFRP製作の指針が与えられた.

Research Products
(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Yoshikazu Nakai: "Effect of Temperature Change on Delimitation Crack Growth of unidirectional CFRP under Cyclic Loading" Fatigue under Thermal and Mechanical Loading,Mechanism,Mechanics and Modelling,Edited by J.Bressers and L.Remy. 279-284 (1996)
[Publications] 中井善一, 日和千秋, 坂田直也: "一方向CFRP積層板の熱疲労における層間はく離疲労き裂伝ぱ" 日本機械学会材料力学講演会・講演論文集. No.96-10. 15-16 (1996)
[Publications] 中井善一, 韓基一: "CFRP積層板の層間はく離疲労き裂伝ぱに及ぼす繊維配向角および試験片板幅の影響" 日本材料学会第23回疲労シンポジウム講演論文集. 229-232 (1996)
[Publications] 中井善一, 坂田直也, 日和千秋, 門脇武利: "一方向CFRP積層板の変動温度下における層間はく離疲労き裂伝ぱ" 日本材料学会第26回FRPシンポジウム講演論文集. 27-30 (1997)
[Publications] 日和千秋, 坂本忠信, 中井善一, 辻道弘: "短繊維複合材料の応力緩和に及ぼす繊維表面処理の影響" 日本材料学会第26回FRPシンポジウム講演論文集. 94-97 (1997)
[Publications] 日和千秋, 中井善一, 坂本忠信, 杉山基美, 竹下順: "複合材料の応力緩和による界面せん断応力の評価" 最新の複合材料界面研究'97(第6回複合材料界面シンポジウム要旨集). 39-42 (1997)
[Publications] C.Hiwa, Y.Nakai, T.Chikamoto, M.Sugiyama and J.Takeshita: "Evaluation of Interfacial Shear Stress in Composites by Stress Relaxation Test" Recent Advancement of Interfacial Materials Science on Composite Materials'97. 43-46 (1997)
[Publications] Y.Nakai, N.Sakata, T.Kadowaki and C.Hiwa: "Delamination Crack Growth of Unidirectional CFRPin Thermo-Mechanical Fatigue" Proceedings of International Conference on Materials and Mechanics'97. 653-658 (1997)
[Publications] 中井善一, 藤原宗吉, 韓基一: "CFRP積層板のはく離型疲労き裂伝ぱに及ぼす繊維配向角および試験片板幅の影響" 材料. 第46巻. 1210-1216 (1997)
[Publications] 日和千秋, 中井善一, 河村高明: "熱可塑性樹脂複合材料の界面せん断応力に及ぼすひずみ速度の影響" 日本機械学会講演論文集. No.974-2. 211-212 (1997)
[Publications] 日和千秋, 中井善一, 近本忠信, 杉山基美: "射出成形による複合材料の界面せん断応力に及ぼす混練圧の影響" 溶接構造シンポジウム'97. 339-346 (1997)
[Publications] 中井善一, 坂田直也, 日和千秋: "CFRP積層板のはく離型疲労き裂伝ぱに及ぼす温度変動及び環境の影響(第1報 130℃硬化型エポキシ樹脂を母材とする場合)" 日本機械学会論文集(A編). 第64巻(印刷中). (1998)
[Publications] 日和千秋, 中井善一, 河村高明: "射出成形複合材料の疲労に及ぼす繊維表面処理の影響" 日本材料学会第27回FRPシンポジウム講演論文集. (印刷中). (1998)
[Publications] 日和千秋, 近本忠信, 中井善一, 辻道弘: "短繊維複合材料の応力緩和に及ぼす繊維表面処理の影響」" 材料. 第47巻(印刷中). (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

苛酷な地震荷重を受けた先進複合材料の残留強度評価に関する基礎的研究

Principal Investigator

中井 善一 神戸大学, 工学部, 助教授 (90155656)

Research Products

[Publications] Yoshikazu Nakai: "Effect of Temperature Change on Delimitation Crack Growth of unidirectional CFRP under Cyclic Loading" Fatigue under Thermal and Mechanical Loading,Mechanism,Mechanics and Modelling,Edited by J.Bressers and L.Remy. 279-284 (1996)

[Publications] 中井善一, 日和千秋, 坂田直也: "一方向CFRP積層板の熱疲労における層間はく離疲労き裂伝ぱ" 日本機械学会材料力学講演会・講演論文集. No.96-10. 15-16 (1996)

[Publications] 中井善一, 韓 基一: "CFRP積層板の層間はく離疲労き裂伝ぱに及ぼす繊維配向角および試験片板幅の影響" 日本材料学会第23回疲労シンポジウム講演論文集. 229-232 (1996)

[Publications] 中井善一, 坂田直也, 日和千秋, 門脇武利: "一方向CFRP積層板の変動温度下における層間はく離疲労き裂伝ぱ" 日本材料学会第26回FRPシンポジウム講演論文集. 27-30 (1997)

[Publications] 日和千秋, 坂本忠信, 中井善一, 辻道弘: "短繊維複合材料の応力緩和に及ぼす繊維表面処理の影響" 日本材料学会第26回FRPシンポジウム講演論文集. 94-97 (1997)

[Publications] 日和千秋, 中井善一, 坂本忠信, 杉山基美, 竹下順: "複合材料の応力緩和による界面せん断応力の評価" 最新の複合材料界面研究'97(第6回複合材料界面シンポジウム要旨集). 39-42 (1997)

[Publications] C.Hiwa, Y.Nakai, T.Chikamoto, M.Sugiyama and J.Takeshita: "Evaluation of Interfacial Shear Stress in Composites by Stress Relaxation Test" Recent Advancement of Interfacial Materials Science on Composite Materials'97. 43-46 (1997)

[Publications] Y.Nakai, N.Sakata, T.Kadowaki and C.Hiwa: "Delamination Crack Growth of Unidirectional CFRPin Thermo-Mechanical Fatigue" Proceedings of International Conference on Materials and Mechanics'97. 653-658 (1997)

[Publications] 中井善一, 藤原宗吉, 韓 基一: "CFRP積層板のはく離型疲労き裂伝ぱに及ぼす繊維配向角および試験片板幅の影響" 材料. 第46巻. 1210-1216 (1997)

[Publications] 日和千秋, 中井善一, 河村高明: "熱可塑性樹脂複合材料の界面せん断応力に及ぼすひずみ速度の影響" 日本機械学会講演論文集. No.974-2. 211-212 (1997)

[Publications] 日和千秋, 中井善一, 近本忠信, 杉山基美: "射出成形による複合材料の界面せん断応力に及ぼす混練圧の影響" 溶接構造シンポジウム'97. 339-346 (1997)

[Publications] 中井善一, 坂田直也, 日和千秋: "CFRP積層板のはく離型疲労き裂伝ぱに及ぼす温度変動及び環境の影響(第1報 130℃硬化型エポキシ樹脂を母材とする場合)" 日本機械学会論文集(A編). 第64巻(印刷中). (1998)

[Publications] 日和千秋, 中井善一, 河村高明: "射出成形複合材料の疲労に及ぼす繊維表面処理の影響" 日本材料学会第27回FRPシンポジウム講演論文集. (印刷中). (1998)

[Publications] 日和千秋, 近本忠信, 中井善一, 辻 道弘: "短繊維複合材料の応力緩和に及ぼす繊維表面処理の影響」" 材料. 第47巻(印刷中). (1998)

中井善一神戸大学, 工学部, 助教授 (90155656)

[Publications] 中井善一, 韓基一: "CFRP積層板の層間はく離疲労き裂伝ぱに及ぼす繊維配向角および試験片板幅の影響" 日本材料学会第23回疲労シンポジウム講演論文集. 229-232 (1996)

[Publications] 中井善一, 藤原宗吉, 韓基一: "CFRP積層板のはく離型疲労き裂伝ぱに及ぼす繊維配向角および試験片板幅の影響" 材料. 第46巻. 1210-1216 (1997)

[Publications] 日和千秋, 近本忠信, 中井善一, 辻道弘: "短繊維複合材料の応力緩和に及ぼす繊維表面処理の影響」" 材料. 第47巻(印刷中). (1998)