極低温環境下におけるCFRP接着接合のモードII破壊靭性

  • 吉村 彰記
    独立行政法人宇宙航空研究開発機構 研究開発本部複合材グループ
  • 野路 陽平
    東京理科大学大学院理工学研究科機械工学専攻
  • 小笠原 俊夫
    独立行政法人宇宙航空研究開発機構 研究開発本部複合材グループ
  • 横関 智弘
    東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻
  • 荻原 慎二
    東京理科大学理工学部機械工学科

書誌事項

タイトル別名
  • Mode II Fracture Toughness of CFRP Adhesive Bonded Structure at Cryogenic Temperature
  • キョクテイオン カンキョウ カ ニ オケル CFRP セッチャク セツゴウ ノ モード 2 ハカイジンセイ

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抄録

In the present paper, end notched flexure (ENF) tests are conducted for CFRP/CFRP, CFRP/aluminum sheet adhesive bonded specimens at room temperature (296 K), at low temperature (223 K) and at cryogenic temperature (77 K) in order to investigate the mode II adhesive fracture toughnesses. Large difference of the coefficients of thermal expansion (CTE) between the CFRP and the aluminum sheet derives considerable thermal stress at the cryogenic temperature. Therefore, in the ENF tests, the effect of thermal stress must be considered. In the present paper, first the effect of thermal deformation is analytically discussed, and ENF tests are then carried out. The test results reveal that the fracture toughness is much higher at the low temperature than at the room temperature. However, the toughness is significantly lower at the cryogenic temperature than at the low temperature. Moreover, the results show that the crack extends in the adhesive film (cohesive failure) at the room and the low temperatures, whereas it extends at the interface between adhesive film and CFRP (adhesive failure) at the cryogenic. These results imply that the transition of the crack surface caused the degraded adhesive fracture toughness.

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被引用文献 (2)*注記

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参考文献 (23)*注記

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