2016 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on development and validation of generalized anisomorphic CFL diagram approach for multiaxial fatigue life prediction
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25289002
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
河井 昌道 筑波大学, システム情報系, 教授 (90169673)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 炭素繊維複合材料 / 疲労 / 等寿命線図 / 非相似型等寿命線図 / 応力比 / 温度依存性 / 繊維配向角依存性 / 切り欠き依存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
［１］一方向積層板（切欠き材）の非主軸等寿命線図の温度依存性の同定：
一方向CFRP積層板の疲労挙動に及ぼす応力比、繊維配向角、温度、切欠寸法の影響を統合的な実験によって明らかにする課題を完了した。(1) 繊維配向および温度に拘わらず、T-C、T-T、C-C疲労の順にS-N関係の勾配が大きくなる傾向が観察された。(2) T-C、T-T 疲労のS-N関係は、θ = 0°は疲労限を有する形状となったが、その他の非主軸方位についてはすべて右下がりの形状となった。(3) S-N関係は静的強度で無次元化することで、繊維配向角及び応力比によらず、温度依存性を近似的に取り除くことができる。(4) 開発した切欠き疲労モデルは、すべての繊維配向角に対して、高温で観察された切欠き材のS-N関係の特徴を合理的に記述することができることを確認した。
［２］多方向積層板（切欠き材）の非主軸等寿命線図の温度依存性の同定：
多方向積層板の非主軸切欠き疲労挙動に及ぼす応力比と温度の影響を解明する課題を完了した。(1) 2領域および4領域形の非相似形等寿命線図を構築し、多方向積層板の異なる応力比に対するS－N関係を予測した。2領域形から4領域形へと拡張することによって、精度の良い予測結果が得られた。(2) 異なる繊維配向角について、修正疲労強度比を用いて臨界応力比によるS－N関係を整理すると、温度依存性を取り除くことができ、一本のマスター曲線を同定することができた。このマスター曲線を利用すれば、任意の温度における臨界応力比のS－N関係を予測することができる。(3) 切欠材の臨界応力比を境に疲労挙動が引張支配型から圧縮支配型へ遷移する特徴を表現することができる切欠き疲労モデルを開発した。開発した切欠き疲労モデルは、異なる繊維配向角および応力比に対して、精度の良い予測結果を与えることを確認した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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