抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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20mass%E短ガラス繊維を有するバルク成形コンパウンド(BMC)ガラス繊維強化ポリマ(GFRP)複合材用に引張歪ε<sub>f</sub>及び引張強さσ<sub>f</sub>に及ぼすサブミリメータの短繊維の効果を調べた。0.44mm短繊維のBMC-GFRPサンプルのε<sub>f</sub>及びσ<sub>f</sub>値は,それぞれ,充填繊維フリーレジンのそれより65及び110%より高いことはもちろん,長繊維(長さ3.2及び6.4mm)のBMC-GFRPサンプルのそれよりほとんど40及び60%高かった。繊維端密度ρ<sub>E</sub>(cm<sup>-3</sup>)の関数としての低減破壊歪(ε<sub>f</sub>/ε<sub>f,6.4</sub>)及び低減引張強さ(σ<sub>f</sub>/σ<sub>f,6.4</sub>)を次の(ε<sub>f</sub>/ε<sub>f,6.4</sub>=1.21×10<sup>-7</sup>ρ<sub>E</sub>+0.965)及び(σ<sub>f</sub>/σ<sub>f,6.4</sub>=1.51×10<sup>-7</sup>ρ<sub>E</sub>+0.998)として線形回帰の方程式で表現した。平均繊維長さを6.4から0.44mmに短くしてアコースティックエミッション(AE)解析検出ミクロ亀裂を3倍増加させた。走査電顕(SEM)結果は,0.44mmのサンプル中繊維端及び長さに沿っての繊維/マトリックスの剥離が6.4mmサンプルで報告されたそれと比べ増加したことを示した。繊維剥離は,それぞれの繊維を取巻くマトリックス中に内部歪場を与え体積膨張サイトとなり,したがって亀裂の前進を停止させる近隣の周辺において,接近する亀裂先端前面からエネルギーを吸収する圧縮応力サイトと考えられる。したがって,より多くのミクロ亀裂が許容することができ,破壊歪を増加させる。さらに,熱硬化ポリマ用の臨界亀裂長さ範囲を計算し,文献中の報告されたK<sub>IC</sub>結果からおよそ0.50<2a<sub>c</sub><5.0mmであり,0.44mm平均繊維長さより大きい。その前に0.44mm以上伝播するミクロ亀裂の確率は,マトリックス圧縮サイトに遭遇し,したがって減少する。さらに,主な亀裂先端の近傍の増加したミクロ亀裂は,主な亀裂先端応力濃度を減少させるように振舞う。これらすべては亀裂伝播を妨げるように働き,破壊歪の増強をもたらす役目を果たしBMC-GFRP中の破壊歪の増強をもたらす。(翻訳著者抄録)
