応力分布の可視化によるき裂の修復性能評価

摘要

近年，構造物の信頼性向上や長寿命化を目的として，き裂の修復機能を有する樹脂材料の開発が行われている．修復方法としては，樹脂内部に修復剤を含hだマイクロカプセルや中空ガラス繊維を埋め込む方法と，加熱や紫外線等の外部エネルギーを利用した分子の可逆反応によってき裂を再結合する方法がある．前者は，材料への異物混入による力学特性の低下や繰り返しの修復が懸念される一方で，後者は，損傷を繰り返し修復できるのが利点である．修復性能に関しては，修復前後における顕微鏡観察による視覚的なき裂有無の確認や，荷重-変位曲線の比較といった方法が一般的である．しかし，構造部材への適用にはこのような定性的な評価では不十分であり，応力やひずみの定量的な評価方法が求められている．本研究では，き裂の発生と閉口に伴う応力分布の変化を光弾性により可視化することで，材料の修復性能を評価することを目的とする．