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J-GLOBAL ID：201202282976847426   整理番号：12A0550659

炭素/エポキシ平織積層材の引張および開口抗張力特性に及ぼすステッチ配向の効果

The effects of stitch orientation on the tensile and open hole tension properties of carbon/epoxy plain weave laminates

著者 (5件)： YUDHANTO Arief (Dep. of Aerospace Engineering, Fac. of System Design, Tokyo Metropolitan Univ., 6-6 Asahigaoka, Hino, Tokyo 191-0065 ...) ,  WATANABE Naoyuki (Dep. of Aerospace Engineering, Fac. of System Design, Tokyo Metropolitan Univ., 6-6 Asahigaoka, Hino, Tokyo 191-0065 ...) ,  IWAHORI Yutaka (Advanced Composite Technol. Centre, Japan Aerospace Exploration Agency, 6-13-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-0015, JPN) ,  HOSHI Hikaru (Dep. of Aerospace Engineering, Fac. of System Design, Tokyo Metropolitan Univ., 6-6 Asahigaoka, Hino, Tokyo 191-0065 ...) ,  HOSHI Hikaru (Advanced Composite Technol. Centre, Japan Aerospace Exploration Agency, 6-13-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-0015, JPN)
資料名： Materials & Design  (Materials & Design)
巻： 35  ページ： 563-571  発行年： 2012年03月 
JST資料番号： A0495B  ISSN： 0264-1275  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 炭素/エポキシ複合材料は,主翼ボックス,胴体や尾翼などの航空機の重要な部分で使用されている。明らかに特定の部位で衝撃損傷が起きやすく,したがって層間強度が最大の関心事になっている。層間強度を向上させる一つの対策として,硬化処理前に予成形体を結合するために繊維糸を使用する方法がある。そのような板厚方向補強のためには,補強複合材料の面内における機械的挙動を改善する必要がある。ステッチ複合材を使用する設計段階で,面内応答挙動を許容範囲内に収めるために,例えばステッチ配向等の製造パラメータを考慮する必要がある。それに加えて,カットアウトの様な幾何学的変化が存在すると,手近な問題を複雑にする可能性がある。したがって,幾何学的な変更を含むステッチ複合材の評価が重要になる。本研究は,開丸穴の有無とは無関係に,ステッチ平織材の引張挙動に及ぼすステッチ配向の影響を検討した。2種類のステッチ配向,すなわち長手方向(荷重方向に平行)および横方向(荷重方向に垂直)の場合を検討した。実験では横方向ステッチ配向試料の場合,引張強度および破壊歪みが24%低減した。この低減原因は,横ステッチ試料内で負荷支持引張機能の誤配列に拠るものである。しかしながら引張弾性率は,ステッチ配向の影響を受けなかった。様々なステッチ配向の破壊メカニズムを顕微鏡観察で解明し,長手方向ステッチ試料ではクラック発生がステッチ穴付近のレジン富化域で起こり,そのクラックが試料幅方向に急激に伝搬する。一方,横ステッチ試料の場合は,クラック発生位置は縦ステッチ試料と同一であるが,クラックの伝搬方向はステッチラインに沿っていた。顕微鏡観察結果からも,平織積層材はステッチ配向とは無関係に脆性破壊により損傷が起こった。開口試料では,穴付近の応力集中の効果が,繊維の誤配列の効果を上回った。応力測定結果から,法線方向応力とK_T値(応力集中係数)は,ステッチ配向の影響を受けない事が明らかになった。またLekhnitskii理論(1968)を用いて応力分布を予測し,その予測結果が実験結果と良く一致する事も明らかにした。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *炭素 ,  *エポキシ樹脂 ,  織物構造 ,  *積層材料 ,  航空機 ,  機械的性質 ,  開口 ,  引張強さ ,  縫製 ,  *配向 ,  弾性係数 ,  機構 ,  破壊 ,  亀裂発生 ,  亀裂伝搬 ,  応力分布 ,  繊維強化プラスチック ,  炭素繊維強化プラスチック
準シソーラス用語： *ステッチ ,  引張弾性率 ,  *引張特性 ,  抗張力 ,  破壊機構 ,  *平織

分類 (3件)： 機械的性質  (YH02022L) ,  エポキシ樹脂  (YH07040I) ,  用途開発  (YM01080Z)

タイトルに関連する用語 (7件)： 炭素 ,  平織 ,  積層材 ,  引張 ,  抗張力 ,  ステッチ ,  配向