超音波ニードルパンチ処理を施したCFRTPの落錘衝撃による損傷形態

摘要

炭素繊維熱可塑性強化複合材量（以下，CFRTP）は，軽量かつ高強度で生産性，リサイクル性に優れることから，軽量化による燃費向上等を目的として自動車や航空機産業での利用が期待される．しかし，織物上の炭素繊維を積層して作られるCFRTPは繊維方向に比べて層間方向の強度が低いという欠点があるため，層間強度の向上が必要不可欠である．先行研究において，半球状のニードルを超音波によって軸方向に加振し，試験片に対して刺突を行う超音波ニードルパンチ処理（以下，超音波NP処理）を行うことによってCFRTPのMode I層間破壊じh性が向上することが明らかにされているため，超音波NP処理がCFRTPの衝撃後圧縮強度（以下，CAI強度）の向上にも効果的であると考えられる．そこで，本研究ではCFRTPに対して超音波NP処理を行い，その刺突速度の違いがCFRTPの低速衝撃に伴う損傷形態に与える影響を衝撃試験および圧縮試験によって調査した．