Carbon/Epoxy積層板のモード2層間破壊靭性の速度依存性

Abstract

ENF(End Notch Flexure)試験法はモード-2破壊靭性を計測する試験法の中では最も普及している方法である。しかし、この方法には不安定破壊のため亀裂進展時の破壊靭性と亀裂速度の測定ができないという致命的な欠陥がある。これらの難点を克服するため、本研究ではELS(End Loaded Split)試験法と電気ポテンシャル法の組合せを用いた。これらの方法により、種々の亀裂速度におけるエネルギー解放率G(sub 2R)を正確に測定した。G(sub 2R)測定値と梁理論を使って計測した値と比較した。10個の試験片の計測結果は、亀裂速度が2.0×10(exp -5)?3.0メートル/秒の範囲でG(sub 2R)はほぼ一定であることを示した。また、ENFおよびELSによる亀裂発生時のエネルギー解放率G(sub 2c)を比較し、両者の間で大きな差がない事が分かった。

The ENF (End Notch Flexure) test method is the most popular method among the ones measuring mode-2 fracture toughness. However this method has fatal deficiency that the fracture toughness and crack speed cannot be measured during crack propagation because of the unstable fracture. In order to cope with these difficulties, a combination of the ELS (End Loaded Split) test method and the electrical potential method were used in this study. According to these methods, the energy release rate G(sub 2R) in various crack speeds was precisely measured. The measured G(sub 2R)s were compared favorably with the ones measured by the beam theory. The results of ten specimens showed that G(sub 2R) was approximately constant over the range of the crack speed from 2.0 x 10(exp -5) m/s to 3.0 m/s. The energy release rate G(sub 2c) at crack initiation by ENF and ELS was also compared and no big differences between them were found.