抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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近年,自動車用燃料としての圧縮天然ガス(CNG)は,ガソリンやディーゼル燃料に比べて安価で環境に優しいため,過成長している。燃料効率を改善するために,軽量複合圧力容器タンクをCNGの貯蔵に使用した。高い比強度のため,繊維強化複合材料は最も広く用いられている。炭素,ガラス繊維のような合成繊維をこれらの圧力容器の製造に用いた。過去数十年間,環境懸念により,天然繊維と合成繊維のハイブリッド化が研究者の注目を集めている。本論文は,Tsai-Wu破壊基準に基づく最初の層破壊(FPF)圧力に及ぼす天然繊維添加の影響に関する研究に焦点を当てた。炭素/エポキシ,E-ガラス/エポキシ,およびこれらの繊維のアバカ繊維とのハイブリッド化のための最初の層破壊圧力に関する積層順序を研究した。アバカは繊維強度に関与する高いセルロースを含むので,他の天然繊維の中で最も強い。30リットル容量のCNGタンク,内径261mm,厚さ12mm,適用圧力25MPa,両端を閉じた。螺旋巻線,すなわちθ=15°,25°,35°C,45°,55°C,60°,75°の異なる配向に対する対称積層[(90)_2/.+θ/(90)_2]Sの積層順序を,これらの複合材料に対して解析した。均一な厚さを有する合成および天然繊維から成るハイブリッド管を考察した。最初の層破壊圧力のシミュレーション結果を理論結果と比較した。自動車のHelius複合ソフトウェアを,材料特性の計算と,まず,層破壊解析に用いた。螺旋角θが増加するにつれて,バースト圧力は減少し,そして,[(90)_2/-+.15°C/(90)_2]Sバースト圧力の積層順序は,すべての管に対して最大であった。ハイブリッド炭素/アバカチューブのBurst圧力は,標準炭素管と比較して,15°から45°の間の巻線角度に対して,69.5%から42%まで減少した。ハイブリッドE-Glass/Abaca管では,標準E-Glass管と比較して,15°から45°の巻線角度で,バースト圧低減は21%から4.7%であった。ハイブリッド炭素/アバカ管では,バースト圧の降下は,螺旋角が55°から75°の範囲で,炭素管と比較して,それぞれ23.7%から1.74%少なかった。E-Glass管のみと比較して,ハイブリッドE-Glass/Abca管の場合,螺旋角が55°から75°の間で,バースト圧力(1.14%から7.5%)の僅かな改善が観察された。E-Glass管では,中間のラミナをAbaca繊維で置換できる。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
