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ガラス繊維強化樹脂(GFRP)の高速引張試験
 自動車産業を中心に安全性・信頼性向上の要求が高まる中、材料の動的強度(対衝撃特性)の評価が、ますます重要となってきました。動的な負荷を受けた場合、静的な負荷と異なる変形・破壊挙動を生じることが知られています。
 また、CAE(Computer Aided Engineering)などのシミュレーションを精度よく行うために、材料の動的強度は必須となっています。
 高速引張試験機HITS-T10を用いたGFRPの高速引張試験を紹介します。

■使用機器
高速引張試験機 HITS-T10 (島津製作所製)

  

高速引張試験機
 高速引張試験機
 
■特徴
 ・樹脂・金属・複合材などの試験片の高速引張試験が可能
 ・静的(0.1mm/sec)から動的(20m/sec)まで広範囲の試験に対応
 ・衝撃対応設計で振動ノイズを低減
 ・-40℃〜+150℃の温度範囲での試験が可能

■使用機器の仕様
項目 詳細内容
試験力 Max.10kN
引張速度範囲 0.1mm/sec〜20m/sec
チャック間変位計 Max.25mm
サンプリング間隔 Max.1μsec
温度範囲 -40℃〜+150℃

■測定対象
樹脂、金属、複合材料などの試験片

■測定事例の紹介
GFRPをひずみ速度10/sec条件にて、高速引張試験を行いました。
また、試験片中央部にひずみゲージを貼 付し、同時にひずみの計測も行いました。このように、ひずみゲージを用いることでSSカーブの取得も可能です。

表1 高速引張試験結果
最大試験力
(N)
引張強さ
(MPa)
破断ひずみ
(με)
1390 136.9 28,170
  図1 応力-ひずみ線図
    図1 応力-ひずみ線図
  写真1 試験前の試料外観図
    試験前の試料外観図

 高速引張試験と高速度ビデオカメラ撮影の組合せも可能です。破断の様子の可視化などご希望の場合は、別途ご相談ください。
  高速度カメラ HPV-2
    高速度ビデオカメラ 設置外観図