文献

J-GLOBAL ID：201702286248906604   整理番号：17A0411640

低速衝撃下におけるCFRP複合材料梁の損傷プロセスの実験的および計算機による研究【Powered by NICT】

Experimental and computational study of the damage process in CFRP composite beams under low-velocity impact

著者 (6件)： Topac O. Tanay (Department of Aerospace Engineering, Middle East Technical University, Ankara, Turkey) ,  Topac O. Tanay (Helicopter Group, Turkish Aerospace Industries Inc., Ankara, Turkey) ,  Gozluklu Burak (Engineering Systems Division, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA) ,  Gurses Ercan (Department of Aerospace Engineering, Middle East Technical University, Ankara, Turkey) ,  Coker Demirkan (Department of Aerospace Engineering, Middle East Technical University, Ankara, Turkey) ,  Coker Demirkan (METUWIND, METU Center for Wind Energy, Ankara, Turkey)
資料名： Composites. Part A. Applied Science and Manufacturing  (Composites. Part A. Applied Science and Manufacturing)
巻： 92  ページ： 167-182  発行年： 2017年 
JST資料番号： E0231D  ISSN： 1359-835X  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： 低速衝撃を受ける複合材料の損傷過程を実験的におよび数値的に調べた。落錘衝撃実験を行い,モデル一方向性[05/903]s CFRP積層梁は,ほぼ均一な二次元荷重条件を生成する円筒頭部によって衝撃を受けた。マトリックス亀裂と剥離から成る,損傷の開始と進行は60,000fpsまでの速度で超高速度カメラによるリアルタイムで可視化し,故障事象の配列を明確に捕捉した。積層材料の動的歪場の発展をディジタル画像相関(DIC)解析により定量化され,得られた最終破壊パターンをディジタル顕微鏡で特性化した。計算部分では,三次元有限要素解析は実験をシミュレートするためにABAQUS/Explicitを用いて実施した。これらのシミュレーションでは,中間の90°層の層内マトリックス損傷はLaRC04開始基準を用いた連続体損傷力学(CDM)に基づく複合材料の破壊理論を用いてモデル化し,ユーザ書かれた形式VUMATサブルーチンによって実行した。剥離は0°/90°界面間の導入された粘着界面要素を用いてモデル化した。損傷開始時間,位置および破壊モードの相互作用を実験データと比較した。連続的に発生する対角行列分解動的剥離のリアルタイム観察を行った。主要対角マトリックス亀裂に加えて,上部界面近傍の多重対角マイクロマトリックス亀裂の存在もシミュレーションにより予測されることを示した。最後に,実験的に得られたリアルタイム歪場値,破壊機構と破壊配列はシミュレーションと良く一致することを示した。理想複合材料レイアップのためのここに示した入念な実験結果は,複合材料と界面損傷モデリング法を検証するためにベンチマークテストケースとして役に立つことがわかった。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： モデリング ,  積層材料 ,  破壊モード ,  キャラクタリゼーション ,  *衝撃 ,  二次元 ,  *炭素繊維強化プラスチック ,  歪場 ,  界面 ,  衝撃試験 ,  *複合材料 ,  高速度カメラ
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  破壊機構 ,  *低速衝撃 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： A高分子マトリックス複合材料(PMCs) ,  B衝撃挙動 ,  C.有限要素解析(FEA) ,  D破壊

分類 (2件)： ゴム・プラスチック材料  (HC04030W) ,  機械的性質  (YH02022L)

タイトルに関連する用語 (9件)： 低速衝撃 ,  CFRP ,  複合材料 ,  梁 ,  損傷 ,  プロセス ,  実験 ,  計算機 ,  研究