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CFRPの積層方法によって、機械的特性が異なります
CFRPの機械的特性評価の重要性
CFRPは同じ材料の母材 (樹脂) や炭素繊維を用いても、積層方法や方向が異なると物性値が異なります。炭素繊維強化プラスチック (CFRP) 材料を部品等の構成部材として用いる場合、使用負荷に応じた機械的特性や力学的な挙動を把握しておくことが重要です。
CFRPの評価･試験方法
各種モードによるCFRPの試験結果を示します。
引張りモードは、CFRPの強度を最大限に発揮する破壊モードです。特に1軸配向のCFRPは3GPa超え、自動車鋼板の超ハイテン材と言われる1.2GPa級の2倍以上の強度を持っています。
疑似等方積層材は最も多く使用されている積層方法の1つですが、曲げ試験･圧縮試験では圧縮方向での破壊強度が低く、圧縮破壊はCFRPの課題とも言えます。
また、上下に平織材を使い、中間層の配向の角度が異なる試料で層間せん断モードの試験を行いました。同じ材料でもせん断強度や弾性率が大きく変わることが分かります。
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