CFRPの高速引張試験におけるDIC解析

ユーザーベネフィット

- HPV-X3は最高20 Mfpsでの撮影が可能であるため、CFRPのような脆性材料の破壊観察に適しています。 - HPV-X3の解像度は従来機の3倍であるため、DIC解析の性能が向上しています。 - HITS-TXは最高20 m/sでの試験が可能な衝撃試験機です。

はじめに

炭素繊維強化プラスチック(Carbon Fiber Reinforced Plastic：CFRP)は、複合材料の中でも特に比強度に優れた材料です。優れた機械特性を示すため、輸送機など様々な用途で使用されています。CFRPは炭素繊維と樹脂材料から構成されるため複雑な破壊挙動を示し、また損傷を起点に脆性的に破壊は進行します。破壊が瞬時に進行するため、CFRPの破壊観察には、高撮影速度を有する高速度ビデオカメラが必要になります。一方、高速引張試験におけるひずみ計測手法の一つに、DIC(Digital Image Correlation)があります。DICは、試料表面のランダムパターンをその変形前後で比較することにより、試料表面のひずみ分布を可視化する手法です。DICの性能を向上させるためには高解像度の高速度ビデオカメラが必要になります。 新開発の高速度ビデオカメラHyper Vision HPV-X3は、従来機HPV-X2の2倍の撮影速度と3倍の解像度を有するため、CFRPのDIC解析に適しています。今回は、高速引張試験機HITS-TXを使用して、CFRPの高速引張試験を行い、試験の様子をHPV-X3で観察しました。さらに撮影画像をDIC解析してCFRP試験片のひずみ分布を明らかにしました。

2025.02.25