Experimental study of compression strength after edge impact on CFRP laminates

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航空機構造への炭素繊維強化プラスチック（CFRP）適用が増加する中、CFRP積層板を用いたスキンストリンガ構造端部に外部から物体が衝突しストリンガ内部損傷が発生した場合の残存圧縮 (CAEI) 強度低下が航空機構造設計の課題となっている．CAEIに関するに関する強度低下のメカニズムについての論文は存在するものの，その解明は十分ではない．今期は、このCAEI強度低下についてのメカニズム解明を進めるため，これまでの研究を基に衝撃付与装置の落錘位置の精度向上のための改修（治具追加）を行い確認するとともに，CAEI強度の低下について衝撃付与側のエネルギ量条件と、衝撃を受けるCFRP積層板の板厚、積層配向等の条件をパラメータとして衝撃付与試験及び衝撃試験後のCFRP積層板の損傷状態の観察とその評価を進めた．積層数の異なる板厚4種及び切り出し方向の異なるCFRP積層板試験片を製作するとともに，インパクト位置の精度確認，エネルギ付与時のエネルギ吸収量の計測，衝撃付与後の損傷状態の観察及び剥離の計測，超音波探傷による積層板内部の損傷形状，面積の計測を行い，各衝撃付与パラメータ及びCFRP積層板のパラメータが内部損傷へ与える影響の解明を進めた。衝撃エネルギ及びCFRP積層板板厚をパラメータとした試験結果から，CFRP積層板端部に衝撃を付与した場合の各パラメータにけるCFRP積層板内部損傷の傾向が明らかになった．特に，ある衝撃付与条件では，内部損傷が急激に拡大する場合があり，新たな課題も明らかとなった．