�す
6 EL-GEM
a=3 mm R.L.= 85 % Tension 5
4 g g
ム
。 口 3
2 ωロON力ω∞何何回・句。
トーー c1コ
Omax = 519 MPa Omax
= 683 MPa Omax
= 817 MPa
(a) p = 0.5 mm， a = 4 mm， omax，c = 967 MPa
図5 -10 面内曲げ試験における切欠底付近の損傷域の成長過程(E L -G EM)
σmω= 950 MPa
σmax = 458 MPa Omax = 603 MPa Omax = 740 MPa σmax = 849 MPa
トー・
cxコ
Omax = 304 MPa Omax = 401 MPa Omax = 471 MPa Omax = 516 MPa
(c) p=2.0 mm， a=4 mm， omax，c=558 MPa
図5 -10 面内曲げ試験における切欠底付近の損傷域の成長過程(EL-GEM)
% m5 時m ua d45 m=L B GR
pmm 0.5 2 EL-GEM
ム
。 口
RU
4 3 2 E E
ωロON℃ω∞何回出何凸
。
。 800 1000 1200
MPa 600
。 ロ1ax
200 400
= 85 %)の成長曲線 損傷域(相対輝度R.L
図5 -11
-NO
Omax = 141 MPa Omax = 189 MPa σmax = 237 MPa
( a )ρ=0.5mm， a=3mm， σmax ，C = 281 MPa
図5 -12 引張試験における切欠底付近の損傷域の成長過程( G F / P C， e = 00 )
Omax = 249 MPa
Omax = 102 MPa Omax = 146 MPa 。max = 163 MPa σmax = 181 MPa
R.L. % GF/PC Tension p = 1 mm
0= 3 mm
nuζJハUζJnyoooo「/
口 0 ム
。 6
5 4 3 2 呂田
ωロON℃ω∞何回口・旬。 十ハunu
250 150 200
MPa 100
σ ロlax
50
損傷域の成長曲線(試験片は図5-12(b)と同じ) 図5 -13
GF/PC Tension
。二3mm R.L.= 85 9ら 4
2 缶 3 百
ωロON-vω∞盟国・句。
0
0 300 400
MPa 200
O max
100
= 85 %)の成長曲線 損傷域(相対輝度R.L
図5 -14
122
90 %までは切欠半径程度の大きさである.
図5 -13に， 図5 -12 (a)に示した相対輝度のそれぞれの領域の面積を示す. E L
GEMの場合と同様に， 荷重の増加とともにそれぞれの領域の面積も増加している. この ような成長曲線は切欠半径ごとに求められる. 一例として相対輝度85 %の領域の面積と 切欠底の最大弾性応力との関係を図5 -14に示す.
5-3-3 輝度による損傷の評価
2章で述べたように異方性が顕著なFRP板に関して， 切欠底付近の損傷基準は切欠底 の最大弾性応力と切欠半径によって決まる. したがって切欠底の最大弾性応力と切欠半径 が等しければ切欠底付近で同程度の損傷が起こると考えられる.
図5 -15に， EL-GEMの切欠底付近の相対輝度と切欠底の最大弾性応力Omaxの関 係を示す. 切欠半径pは0.5 mm一定で， 引張りおよび面内曲げの結果を併せて示して いる. 引張試験の場合， 切欠深さは1， 2， 3 ， 4 および5 mmの5とおりである. この 図に示すように， Omaxとpが同じであれば， 切欠底付近の相対輝度は切欠深さや荷重の 種類とは無関係にほぼ一本の曲線で表される.
図5 -16に切欠半径pが0.5 mm一定の場合のEL-GEMの切欠底付近を輝度分布 で示す. (a)， (b)は引張りで， 切欠深さが(a) 3 mmと(b)5 mmの場合，
( c )は面内曲げの切欠深さが4 mmの場合である. 列ごとに切欠底の最大弾性応力が ほぼ等しいときの切欠底付近を示している. ここに示すように， 切欠深さ， 引張りおよび 面内曲げの違いがあっても， 切欠底付近の損傷の形態は切欠底の最大弾性応力と切欠半径
EL-GEM p = 0.5 mm
Bending
l a
mm・ I
4αmm
2 3 4 5 Tension
ム口O〈〉マ 1.05
1.00 0.95 0.90 0.85 ωυロ何回刊何回三ω〉何百万凶
0.80
0 800 1000 1200
MPa 600
O max
400 200
切欠底付近の相対輝度と切欠底の最大弾性応力Omaxとの関係 (切欠半径p = O. 5 mm一定〉
図5 -15
124
MPa MPa ( a )引張試験(p = O. 5 mm， a = 3 mm， Omax ，C = 1094 MPa )
-M切
Omax = 676 MPa σmax = 826 MPa (b)引張試験(ρ=O. 5 mm， a = 5 mm， Omax，c = 1023 MPa)
011;邸= 977 MPa σmax = 451 MPa
マ
T�nsion Bending amm Ia mm
1 ・I
42 3 4 5 EL-GEM
p = 0.5 mm R.L.= 85 %
ムロO〈〉マ 6.0
5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 回日
ωロON℃ω∞
SHH・旬。
。
。 800 1000 1200
恥1Pa 600
o max
400 200
= 85 %)の成長曲線
(切欠半径p= Q. 5 mm一定) 損傷域(相対輝度R.L 図5 -17
126
弾性応力Omaxの関係を示す. 図5 -18は() = 00 ， 図5 -19 は() = 900 の引張試験 の場合である. 切欠半径pは1 mm および0.25 mm， 切欠深さは切欠半径が1 mm の場合は1， 2， 3および4 mmの4 とおり， p = 0.25 mmの場合はO. 5 mmから4
mmまでの 5 とおりとした. () = 0。 および90。 いずれの場合も切欠底付近の相対輝 度は， 切欠半径と切欠底の最大弾性応力のみ で決まり， 切欠深さとは無関係である. さら に詳しく切欠深さの影響を調べるために， 一例として() = 0。 の相対輝度90 %におけ
る切欠深さと切欠底の最大弾性応力との関係を図5 -20に示す. 切欠半径がO.25， O. 5 および1 mmの 3とおりに対して， 切欠深さをそれぞれの切欠半径以上の範囲で0.5
mmから4 mmの範囲で変化させた. この図に示すように， 切欠底付近に同程度の損傷が 生じるときの切欠底の最大弾性応力は切欠半径のみによって決まり， 切欠深さとは無関係 である.
図5 -21および図5 -22に， G F /P Cの切欠底付近の輝度分布を示す. 図5 -21は
。。 方向に切り出した場合で， 図5 -22は90。 方向に切り出した場合である. いずれ も切 欠半径pが1 mm一定で， 切欠深さが(a) 2 mm， (b) 3 mm， ( C) 4 mmの場 合である. 列ごとに切欠底の最大弾性応力がほぼ等しいときの切欠底付近 を示している.
ここに示すように， 切欠底付近の損傷の形態、は切欠深さと無関係に切欠底の最大弾性応力 と切欠半径が等しければよく似ている. しかしその形態は， 0。 方向 と900 方向とでは異 なる. これ はガラス繊維の配向の違いによると考えられ る. すなわち() = 0。 の場合は ガラス繊維は図中の縦方向に配列し， () = 900 の場合はガラス繊維は図中の横方向に配 列している.
GF / PC
。= 00
a mm
0.5
2 3 4 図ム口O〈〉
4E，. 4EE・
1.0
0.7 0.9
0.8 ωυ口何回何百三ω〉何百万肖
0.6
0 100 200 300 400
恥1Pa
切欠底付近の相対輝度と切欠底の最大弾性応力Omaxとの関係( () = 00 )
o max
図5 -18
GF / PC 8 = 900
0.25
図ム口O〈〉
4EE・4EB・
1.0
0.7 0.9
0.8 ωυロ何回同一百三ω乙百万肖
0.6
0 150 200 250
MPa 100
o max
50
切欠底付近の相対輝度と切欠底の最大弾性応力Omaxとの関係( e = 900 ) 図5 -19
128
3
勺
告
ムk eE q
-g
。
GF/PC
。=
00
。
。 0.1
τ〉7
ム
8
0.2
\7/
/P =
0.25
rnrnマ マ一一