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J-GLOBAL ID：201602235295805833   整理番号：16A0815111

炭素繊維複合材料の疲労特性に及ぼす繊維方向の影響

著者 (4件)： 中山卓弥 (琉球大学) ,  真壁朝敏 (琉球大学) ,  藤川正毅 (琉球大学) ,  新川和夫 (九州大学)
資料名： 圧力技術  (Journal of High Pressure Institute of Japan)
巻： 54  号： 2  ページ： 50-59(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： S0913A  ISSN： 0387-0154  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本文では長い炭素繊維を有する複合材料の破壊機構と疲労限度に関して検討した。一方向の炭素繊維の布にエポキシ樹脂を浸透させた板材から試験片を採取し,スリット試験片の疲労挙動を検討した。応力はリガメントの正味応力で算出し,疲労限度は10⁶回に耐える応力で定義した。得られた主な結果は次のとおりである。1)炭素繊維の方向をすべて負荷方向に揃えた場合において,疲労限度が高くなった。しかし,き裂がせん断応力の影響を受け,繊維の方向に沿って進展する不都合な場合があった。2)平滑試験片の疲労限度をスリット試験片の結果から推定した。荷重増加試験による疲労限度の結果にはばらつきがあった。3)繊維方向を負荷方向に揃えた場合の結果を基準にして,負荷方向の繊維の割合から,2方向に繊維方向を配置した試験片の場合の疲労限度を検討した。その結果には,予想される値よりも疲労限度が高い場合には,負荷方向に垂直な繊維による変形の拘束によって強度が増したことが予想される。逆に,予想される値よりも疲労限度が低い場合には,繊維の剥離等の不具合が生じたことが予想された。4)長い繊維を有する複合材料では,複数の荷重増加試験を行うことによって,スリット試験片の結果からも平滑試験片の疲労限度を予想できる可能性があることが期待される。

シソーラス用語： *炭素繊維 ,  *複合材料 ,  *疲れ強さ ,  *機械的性質 ,  方向 ,  エポキシ樹脂 ,  剥離 ,  亀裂伝搬 ,  試験片 ,  繊維方向 ,  破壊機構 ,  *強度 ,  *性質
準シソーラス用語： 破壊メカニズム ,  負荷方向 ,  正味応力

著者キーワード (6件)： Carbon composites ,  Fatigue limit ,  Net stress ,  Slit specimen ,  Fiber direction ,  Crack growth

分類 (1件)： ゴム・プラスチック材料  (HC05030D)

引用文献 (7件)：

• 1) 真壁朝敏, 藤川正毅, Ferdous, M. S. , Setyabudi, S. A.; ”機械加工が可能なC⁄Cコンポジット切欠試験片の疲労強度について”, 圧力技術, 51巻6号, pp. 303-311 (2013) .
• 2) Yamashita, M. , Sakagawa, T. , Takeda, F. , Kimata, F.; “Development of advanced vacuumassisted resin transfer molding technology for use in an MRJ empennage boxstructure”, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review, No. 45-4, pp. 1-4 (2008) .
• 3) Chen, D. , Arakawa, K. , Jiang, S.; “Novel joints developed from partially un-moulded carbon-fibre-reinforced laminates”, Journal of composite materials, Vol. 49, No. 14, pp. 1777-1786 (2015) .
• 4) Goto K, Hatta H, Katsu D, Machida T.; “Tensile Fatigue of a Laminated Carbon-Carbon Composite at Room Temperature”, Carbon, Vol. 41, pp. 1249-1255 (2003) .
• 5) Murdani A. , Makabe C. and Fujikawa M.; “Fatigue and Fracture Behavior in Notched Specimens of C⁄C Composite with Fine-Woven Carbon Fiber Laminates”, Carbon, Vol. 47, pp. 3355-3364 (2009) .

タイトルに関連する用語 (4件)： 炭素繊維 ,  複合材料 ,  疲労特性 ,  繊維方向