CFRPの落錘試験による破壊挙動とひずみ解析DIC事例

CFRPの落錘試験を撮影、ひずみ解析しました。

画像提供：日本大学　坂田先生

（日本大学生産工学部　次世代複合材リサーチ・センター）

軽量で強度の高い素材として航空機や自動車など様々な産業で活用されている炭素繊維強化プラスチックCFRPです。

今回は質量100kgのオモリをおよそ4mの高さから落錘させたときのCFRP材の破壊挙動をハイスピードカメラ Phantom T3610を2台用いて50,000コマ/秒で撮影し、破断の瞬間の可視化と、衝突時のひずみをDIC解析しました。

落錘の衝撃によって編み込み部を起点に破断していく様子を鮮明に捉えることできました。またDIC解析の結果を見てみるとオモリが衝突した部分から編み込み部に局所的にひずみが集中し、破断に至っていることが確認できます。

カメラを2台用いてステレオ撮影を行ったことにより3次元的な変形も観察できます。

本事例で使用したハイスピードカメラPhantom T3610はフラッグシップモデルTMXと同じ超高感度で高速撮影が可能な裏面照射型CMOSセンサーを搭載しながら小型で可搬性に優れ、解析に適した解像度を保ちながら超高速な撮影できることから材料の破壊試験に最適なカメラです。