三次元画像相関法を併用した圧縮一曲げ試験法による 材料特性評価に関する基礎的研究

摘要

現在，繊維強化複合材料は，一般構造材料としての地 位を確立し，民生用旅客機や鋼板に代わる自動車用材料 として今後益々需要が見込まれる.これまでに，複合材 料の材料特性評価方法についての規格が整備され，曲げ 特性においても三点曲げや四点曲げ試験による評価が 実施されている.しかし，これらの試験法は簡便である が，負荷点の応力集中の問題により，真の曲げ強さを評 価できないとの指摘もある.福田らはこの問題を解決す るため，試験片に軸圧縮荷重を加えて曲げる試験を考案 し，強さだけでなく曲げ弾性率を求める手法を検討して いる.これまで，変位やひずみの測定には，レーザ ー変位計やひずみゲージを用いるのが一般的であるが， これらの手法は一点測定であるため試験対象物全体の ひずみやたわみ分布を測定できないという欠点が挙げ られる.近年，カメラを用いて非接触かつ全視野での測定が可能な三次元画像相関法（3DDICM)と呼ばれる測 定手法が注目されている.そこで本研究では，三次元画 像相関法を併用した圧縮-曲げ試験法による特性評価 手法の確立を目的とし，実験と理論および有限要素解析 の観点から比較を行い，実験手法の妥当性について検証 した.