一方向繊維強化高分子材料の衝撃挙動についての研究
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概要
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Longitudinal extension modulus of unidirectional glass fiber reinforced plastic (unidirectional GFRP) was measured under impact conditions. Test specimens were laminates made of epoxy prepreg with unidirectional glass filaments and had 54.3% volume fraction of glass. It was found that the longitudinal extension modulus of unidirectional GFRP increased with increasing strain rate when impact load was applied in axial and off-axial tensile test. However, the increasing tendencies were quite different from each other. Those in the fiber direction and in the direction perpendicular to it were significant, but those in the other directions were not. As the unidirectional GFRP was considered an orthogonally anisotropic body, the increasing tendencies of the longitudinal extension moduli in al direction except the two principal material directions and the angle between the fiber and the applied traction directions. In this case, Poisson's ratio and the shear modulus also had to be considered. Poisson's ratio of unidirectional GFRP was constant on impact tests with different strain rates. The shear modulus was assumed to be constant. Under this assumption, calculated values agreed well with experimental values. Therefore it was considered that the shear modulus did not vary so much under impact conditions. These moduli described above are valid in the limit of the limited strain rate range (0≤ε^^・≤4). More careful tests with higher strain rate (ε^^・≥10) have to be conducted before reaching any definite conclusions. Three-dimensional graphic representation with stress, strain and time axes was introduced to investigate the impact behavior of unidirectional GFRP. The "impact behavior" curved surface in this representation is also helpful to study the impact behavior of other FRP.
- 社団法人日本材料学会の論文
- 1974-01-15
著者
-
三木 光範
Department of Intelligent Information Engineering and Sciences, Doshisha University
-
三木 光範
金沢工業大学材料システム研究所
-
藤井 太一
大阪市立大学
-
藤井 太一
Department of Mechanical Engineering, Osaka City University
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