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Rate Dependent Compressive Strength of Polymer Composites

聚合物复合材料的速率依赖性压缩强度

基本信息

批准号：
08044124
负责人：
TAKEDA Nobuo
金额：
$ 4.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for international Scientific Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08044124/
关键词：
Polymer Composites Compressive Strength Glass Fiber Carbon Fiber Split Hopkinson Pressure Bar Rate Dependence Temperature Dependence Fiber Volume Fraction Failure Process

项目摘要

将来の極超音速航空宇宙機の構築には、先端繊維強化耐熱高分子基複合材料の開発が不可欠である。本共同研究は、東大武田研究室において科研費試験研究により開発された、衝撃損傷進展プロセス測定装置を用いて、PMCの圧縮強度のひずみ速度・温度依存性を測定するとともに、得られた実験結果に基づいてミシガン大学において理論解析を行い、PMCの圧縮強度のひずみ速度・温度依存性を実験・理論両面から明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の具体的な研究を行った。(1)東京大学国際・産学共同研究センターに設置されている、『任意パルス制御式衝撃損傷進展プロセス測定装置』にさらにハード、ソフト両面から改良を加え、装置として完成させた。(2)実験に適する代表的な熱硬化性樹脂ビニルエステルを用いた一方向ガラスおよびカーボン繊維強化タイプのPMCの製造を行った。またミシガン大学では、繊維体積含有率の異なる一方向ガラスおよびカーボン繊維強化タイプのPMCの製造を行った。(3)PMC試験片の衝撃圧縮実験を行い、最終破壊までの応力-ひずみ曲線を含む圧縮強度特性のひずみ速度・温度依存性を実験的に明らかにした。とくに、繊維体積含有率の効果を系統的に明らかにした。さらに、衝撃負荷途中で除荷する方法により試験片を回収し、損傷発生・進展プロセスを明らかにした。た、ミシガン大学では、得られた実験結果に基づいて理論解析を行い、PMCの圧縮強度のひずみ速度・温度依存性、繊維体積含有率効果、および、損傷発生、進展プロセスを理論的にモデル化することに成功した。

The development of high temperature reinforced polymer matrix composites for the construction of hypersonic aerospace vehicles in the future is indispensable. This joint study was conducted in Takeda Research Laboratory, Tokyo University. The results of this joint study were based on the theoretical analysis of the development, impact damage progress, and measurement of PMC compression strength, internal velocity, and temperature dependence. PMC's compression strength is dependent on speed and temperature. This year, the following specific studies were conducted. (1)Tokyo University International Industry-University Joint Research Center for the Development and Improvement of the Device for Measuring the Progress of Arbitrary Impact Damage (2)The production of thermosetting resins represented by the above two types of resins is carried out in one direction: The production of PMC is carried out in the following directions: the volume content ratio of PVC and PVC is different. (3) The impact pressure curve of PMC test piece includes the impact pressure characteristics, internal speed and temperature dependence, and the impact pressure curve includes the impact pressure characteristics. The volume content of the liquid and the effect of the liquid on the system are discussed. The method of load removal during shock loading is described in detail below. The theoretical analysis of PMC compression strength and its dependence on temperature, dimensional volume fraction, damage occurrence, and theoretical progress were carried out.