航空機用繊維強化複合材料の累積疲労損傷の解明と予知

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前年度に引続き研究を進めて居り、以下の知見等の成果を得た。1.超音波顕微鏡により、疲労損傷・破壊の内部微視的観点からの解明を行い、次の結果を得た。(1)疲労強度(寿命)の推定クライテリアの確立非破壊的に複合材料の疲労強度(寿命)を推定する為に、各種の繊維、マトリックスを用いて、種々の応力振幅で実験を行い、疲労時に縦方向繊維束に生じる応力およびその限界強度、繊維破断に基づく剪断応力およびその限界強度、横方向に繊維束に生じる応力およびその限界強度から、疲労強度(寿命)の推定クライテリアを提案、その実験的確証を得た。(2)疲労寿命と内部破損メカニズムとの相関性の明確化疲労の進行に応じて、縦方向、横方向の夫々の繊維束・マトリックス・界面の損傷に起因する局所的強度の低下、疲労破壊条件・メカニズムと疲労寿命との相関性を調べ、疲労寿命が限界強度と各繊維束の応力とで表わされることを見出した。2.累積疲労損傷/破断条件超音波顕微鏡,光学顕微鏡などにより、横方向クラックが疲労を支配する主な損傷であること、最終破断が縦方向繊維破断分布状態に依存するとする統計的手法で解明出来る見込みであることなどが挙げられる。