AE法による樹脂の破壊過程の可視化と破壊メカニズム解析

破壊挙動を把握することで、設計や製造条件の改善につなげます

破壊挙動を可視化するAE法

ガラスファイバー (GF) やカーボンファイバー (CF) を含むFRPやそのウエルド界面、異種材接合部などの接合界面が破壊するプロセスを可視化する手法として、AE法が挙げられます。
AE法は、材料が変形や破壊した時に発生する弾性波 (AE信号) を計測して、材料の破壊挙動を解析する技術の一つです。
*AE法:Acoustic Emission

AE法を用いたウエルド界面の解析事例

GFRP (PA+GF) でウエルド部の3点曲げ評価を行うと同時に、試験片に取り付けたセンサーによりAE信号を取得し、破壊までのプロセスを解析しました。AE振幅分布 (dB) から主に樹脂に起因した破壊が発生していることが把握でき、期待していたGF配合の効果が発揮されていないことが分かりました。

ウエルドの有無による比較事例

ウエルドの有無で破壊に至るまでのプロセスを比較しました。ウエルド有は振幅 (dB) が小さいAEの発生割合が多く、ウエルド無に比べて樹脂破壊の割合が多いことが分かります。さらにN-ARC法を用いた破面解析を行うことで、より詳細な破壊のメカニズムを把握することができます。

AE法や他分析との組み合わせで、S-S線図だけでは分からない材料の破壊挙動を知ることができます。

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