高強度炭素繊維強化樹脂積層板のモードII疲労負荷による層間はく離進展抵抗の評価

高强度碳纤维增强树脂层合板II型疲劳载荷抗层间分层生长性能评价

• 批准号: 05750083
• 负责人: 田中 拓
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750083/
• 关键词: 複合材料; 炭素繊維強化樹脂; 疲労; 層間はく離; 破壊力学; モードIIき裂進展; き裂進展下限界; 応力比

1.モードII層間き裂進展試験として,端面切欠き曲げ(ENF)試験および端面負荷割れ(ELS)試験を行い,境界要素解析によりき裂長さとモードII応力拡大係数K_<II>の関係を定式化した.解析ではなくはく離部上下面に同じ大きさの強制変位を与えることで,はり離面の接触解析を行わずに充分な精度の解が得られることが確認された.2.応力比(最小荷重/最大荷重)が負の条件での疲労き裂進展試験のために試験治具を試作し,有効な疲労試験データを得た.3.モードII応力拡大係数範囲△K_<II>一定条件下では,き裂進展速度がき裂進展量に依らず一定となり,モードIの場合のような進展速度の低下挙動は認められなかった.4.応力比-1.0〜0.6の範囲のそれぞれの応力比に対し,き裂進展速度10^<-9>m/cycle以上において,き裂進展速度はモードII応力拡大係数範囲△K_<II>のべき乗で表された.同じ△K_<II>で比較すると,応力比が大きい方が高い進展速度を示した.5.き裂進展速度10^<-9>m/cycle以下では上述のべき乗関係より進展速度の低下が見られ,き裂進展の下限界が存在した.下限界での応力拡大係数範囲は応力比に依存せず,応力比-1.0〜0.6の範囲で一定値をとった.6.一種類の応力比に対する疲労試験データから任意応力比でのき裂進展挙動を予測する手法を提案した.本手法による予測は,幅広い応力比の範囲で実験結果とよく一致し簡便評価法として有効である.また,本評価法より,応力比0.7以上では疲労き裂が進展しないことが予測された.

1. The relationship between the crack length and the stress coefficient K_of the boundary element analysis is formulated.<II>Analysis of The contact analysis of the separation surface is carried out with sufficient accuracy to obtain the solution. 2. Force ratio (Minimum Load/Maximum Load) Under certain conditions, the crack progress rate depends on the crack progress amount. In the case of crack I, the speed of crack progress is lower than that of crack I. The speed of crack progress is higher than 10 ^m/cycle. The speed of crack progress is the same as that of II. The coefficient of force increase is △ K_.<II><-9><II>5. If the crack progress speed is below 10 ^m/cycle, the above-mentioned relationship between the crack progress speed and the crack progress speed is lower.<II><-9>The range of the force amplification coefficient at the lower limit depends on the force ratio, and the range of the force ratio of-1.0 to 0.6 has a certain value. 6. A method for predicting the progress of a crack at any force ratio is proposed for a type of force ratio. This method is used to predict the amplitude and force ratio, and the results are consistent with the simple evaluation method. This evaluation method is based on the fact that the strength ratio is more than 0.7, and the fatigue crack is progressing.