並列タイトル等Evaluation of fatigue crack growth characteristics of a fiber/metal laminate GLARE3-5/4
タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所報告 = Technical Report of National Aerospace Laboratory
一般注記本研究の目的はファイバメタル積層材料GLARE3-5/4の疲労き裂進展特性を調べること、およびファイバメタル積層材料の疲労き裂進展に対する解析法の有効性を検討することである。GLARE3-5/4は2024-T3Al合金薄板5層と(0/90)のガラス繊維/エポキシ4層で構成された積層材料である。中央切欠き試験片を用いて最大応力一定条件の疲労試験を行い、直流電位差法によるき裂長さ測定システムを使用してき裂長さを測定した。Al合金層と繊維/エポキシ層間のはく離の大きさは、き裂周りのC-スキャン像から測定した。本実験より以下の結論が得られた。(1)き裂伝ぱ寿命のばらつきは2024-T3Al合金の場合より多少大きい。(2)き裂伝ぱ速度da/dNと均一材料を仮定して求めた応力拡大係数範囲ΔKの関係は、GLAREを構成している2024-T3Al合金単1層試験片により得られた関係とは異なり、最大応力依存性を示す。および(3)ファイバブリッジング効果を考慮してMarissenによって導かれた応力拡大係数K(sub fin)を使って求めたda/dN-ΔK(sub fin)関係は、最大応力によらずにAl合金単一層試験片の関係とほぼ一致する。
The objective of this study is to investigate the properties of fatigue crack growth in a GLARE3-5/4 fiber/metal laminate and the validity of methods for analyzing the fatigue crack growth of fiber/metal laminates. GLARE3-5/4 consists of five thin sheets of 2024-T3 aluminum alloy and four layers of (0/90) glass/epoxy. Centrally notched specimens were fatigue tested under constant amplitude loading and crack length was measured using the DC potential drop method. The size of the delamination produced between aluminum alloy sheets and fiber adhesive layers was measured from C-scan pictures taken around a fatigue crack. The following conclusions were drawn. (1) The scatter in fatigue crack growth lives was a little higher than that of a 2024-T3 aluminum alloy. (2) The relationship between crack growth rate, da/dN, versus stress intensity factor range, Delta K, obtained on the assumption of a monolithic material was different from that of a single 2024-T3 aluminum alloy machined from the GLARE and showed the maximum stress dependence. (3) The relationship between da/dN and Delta K(sub fin), the stress intensity factor range analyzed by Marissen on the basis of a fiber bridging effect, approximately agreed with that of a single 2024-T3 aluminum alloy specimen regardless of the maximum stress.
資料番号: AA0001673000
レポート番号: NAL TR-1366
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ