柔軟構造薄板材料に適した簡易純曲げ疲労試験装置の開発

适用于柔性结构薄板材料的简易纯弯曲疲劳试验装置的研制

• 批准号: 24922006
• 负责人: 小林 やよい
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24922006/
• 关键词: 純曲げ疲労試験法; 炭素維織物複合材料

【研究目的】樹脂材料や織物複合材料に代表される柔軟な薄板状材料は, 航空宇宙用の展開構造などに適しており, これらの材料の力学的特性を把握しておくことは, 構造物の設計に不可欠である. 長期に亘って繰り返し使用する構造の場合は, 信頼性確保や機能維持の観点から, 材料の疲労特性を明らかにしておくことも必要であると考えた.【研究方法】研究代表者は2本のシャフトに装着して駆動されるベルトに試料を載せ, ベルトと共に周回運動をする際に受ける曲げ変形を利用する簡便な純曲げ疲労試験法を提案し, 試験機を開発・実験を行ってきた. 大きな曲げ変形を受ける極めて柔軟な構造用板材料に適していると思われる試験法であり, 試料に加わるのは, ベルトが取り付けられたシャフトの半径に対応する曲率の曲げ変形である, この点が3点曲げや4点曲げ試験のように, 試料に生じさせられる曲率は小さいが, 曲げモーメントを決められる試験法とは異なっている. 実際に曲率半径1.5, 2.0, 2.5mmの3種類のシャフトを用意し, 炭素繊維織物複合材料試験片にて実験を行うことで装置の実用性を示すとともに柔軟材料の曲げ疲労特性を取得した.【研究成果】炭素繊維織物複合材料2種(三軸織物・平織物)について実験を行った結果, 炭素繊維織物複合材料が曲げ疲労特性を有することを確認した. ほか, 三軸織物・平織物について以下のことが明らかになったといえる.・三軸織物より平織物のほうが曲げ疲労耐性が高い.・繊維の損傷について, 平織物のほうが規模が小さく, さらなる繰り返し曲げ変形を加えても損傷が広がることがなかった.

【Purpose of research】Resin materials and fabric composite materials are representative of soft and thin plate-like materials, suitable for aerospace and aerospace applications, and the mechanical characteristics of materials are as follows: The design of the structure is indispensable. The long-term use of the structure is the key to maintaining the reliability and function of the structure. The fatigue properties of materials are as follows: 】The representative of the research is は2本のシャフトに聗て駆动されるベルトにSample set せ, ベルトと公にcyclic movement をする国际にReceived けるqu げ変shaped をutilization するsimplification なpure quげ tired 銴 trial method を proposal し, The test machine is open and the machine is running. Large きなqu げ変shaped を receive ける extremely めて soft な structural board material に Adaptable し い る と 思 わ れ る test method で あ り, sample に わ る の は,ベルトがtakeりpayけられたシャフトのradius に対応するcurvatureのquげ変shapedである,この点が3点quげや4点quげ trial験のように, The test material is a small curvature of the material, a small curvature of the material, and a test method of the test method. There are three types of curvature radii: 1.5, 2.0, and 2.5mm. The carbon fiber fabric composite material test piece shows the wear resistance of the soft material and the usability of the device.をObtained. [Research results] 2 types of carbon dimensional fabric composite materials (triaxial fabric, flat fabric) について実験を行った results, The fatigue properties of carbon fiber fabric composite materials have been confirmed. Triaxial fabric・Flat fabric について下のことが明らかになったといえる.・三Shaft fabric is a flat fabric that is curved and fatigued, and has a high resistance to wear and tear. Flat fabric のほうがscale がsmall さく, さらなる粲り returned しqu げ変shaped をplus えてもdamage が広がることがなかった.

项目成果

炭素繊維平織物複合材料の曲げ疲労特性

碳纤维平纹编织复合材料的弯曲疲劳性能

• 发表时间: 2013
• 作者: 高橋真司;江藤昭弘;土田辰郎;田中永美;小林やよい
• 通讯作者: 小林やよい