炭素繊維強化樹脂（CFRP）のパンクチャ衝撃試験

2015年05月18日更新

概要
試料
分析・試験装置
分析・試験事例
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概要

　従来は静的強度だけであった材料強度評価のチェックポイントも、衝撃破壊特性の範囲まで広がってきています。また、材料の衝撃破壊特性は、製品材料選定と品質管理用の基礎データに採用され、製品開発の効率・製品信頼性を高める目的で大いに利用されています。
　高速パンクチャ衝撃試験機HITS-P10及び高速度カメラHPV-2を用い、CFRPの衝撃物性評価と破断性状の観察を同時に行った例を紹介します。

試料

■測定対象

樹脂・複合材料・金属箔などの試験片

分析・試験装置

■使用機器

高速パンクチャ衝撃試験機　HITS-PX　（島津製作所製）

■特徴

・	樹脂・複合材料・金属箔などの試験片のパンクチャ衝撃試験が可能
・	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

写真　試験外観図

■使用機器の仕様

項目	詳細内容
試験力	Max．10kN
負荷速度範囲	0.1mm/sec～20m/sec
サンプリング間隔	Max．1μsec
温度範囲	-40℃～+150℃
試験規格	ISO 6603-2、ASTM D 3763-06

分析・試験事例

CFRPを負荷速度10m/sec条件にて、パンクチャ衝撃試験を行いました。

図1　試験力ーピストン変位線図

表1　パンクチャ衝撃試結果

最大点試験力 (kN)	最大点ピストン変位 (mm)	パンクチャ点エネルギー(J)
3.38	3.3	18.06

また、高速度カメラにて試験時の様子を撮影しました。
破壊時の挙動が克明に捉えられていることが分かります。