2002 Fiscal Year Annual Research Report
炭素繊維扁平糸織物による薄肉軽量構造体の効率的な設計・成形法に関する基礎研究
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14550863
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
金原 勲 金沢工業大学, 工学部, 教授 (50011101)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 晃司 金沢工業大学, 工学部, 研究員 (50343645)
中田 政之 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (00247438)
宮野 靖 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80113033)
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| Keywords | 炭素繊維 / CFRP / 平織 / 扁平糸織物 / RTM成形 / VARTM成形 / 損傷 / 層間破壊靭性 |
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| Research Abstract |
1)強化繊維にT300平織材、T700扁平糸織物材、マトリックス樹脂にビニルエステル樹脂を用いたCFRP積層板をハンドレイアップおよびRTM(Resin Transfer Molding)により成形し、種々の負荷方向における静的強度の温度依存性を検討した。この結果、層間せん断強度および圧縮強度は樹脂に依存するため、両者の差異はほとんどないが、T700扁平糸織物材の曲げおよび引張強度はT300平織材よりも大きく、繊維自身の強度発現率がより大きいことを明らかにした。
2)T300平織材およびT700扁平糸織物材CFRPに落錐衝撃を与え、損傷モードを超音波Cスキャンおよび精密測定顕微鏡により観察し、損傷形態の三次元的形状を明らかにした。また、繰り返し荷重による損傷進展を赤外線応力画像によりその場観察できることを示し、損傷モデルのFEM解析により損傷中期の応力画像を定性的に説明できることを明らかにした。
3)T700一方向材、T300平織材、T700扁平糸織物材CFRPのモードI、II層間破壊靭性試験を行い、モードIではブリッジング現象の有無により結果が大きくばらつくこと、また、モードIIでは織物材の靭性値が一方向材より大きいが、扁平糸織物材のほうが平織材より小さいことから、モードII層間破壊靭性は繊維のうねりの影響を受けることを明らかにした。
4)真空ポンプを用いた簡易的なVARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)成形装置の設計と試作を行い、T300平織材およびT700扁平糸織物材とビニルエステル樹脂による成形条件のパラメータを決定した。本装置を用いて平板パネルを成形し、静的強度を測定するとともに、断面観察によりボイドの分布状況を観察した。
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Research Products
(1 results)
