CFRP物性値の理論値と実験値の比較

皆さんこんにちは、まるけーです。

進級できました。卒論がんばります。

今回は繊維強化複合材料の微視的観点から弾性係数を計算したものと、引張試験で得られた値を比較したいと思います。

プリプレグの物性はメーカー公表値をそのまま適用しているので、信頼性はあまり無いかもしれません。

 比較してみた

理論値の計算には、かなり前に紹介したこの記事を使いました。なので数式などは説明しません。

さて、今回比較に使ったプリプレグはHRX350C130S(三菱ケミカル)です。物性は以下の表を見てください。ただしマトリクスの物性は推測値です。

この物性から計算された\(E_{1}\)(0°方向ヤング率)と\(E_{2}\)(90°方向ヤング率)はそれぞれ、\(E_{1}=254.7GPa\),\(E_{2}=69.34GPa\)となりました。
さて引張試験の結果は以下のようになりました。0°と45°は4枚積層で90°は6枚積層です。

はい、なんとも微妙な結果ですね。ですが大きく値がずれてるわけではないので、プリプレグの選定程度には使えるかもしれません。

感想など

 「いかがだったでしょうか？」で終わる記事並みに得るもののない記事になってしまいました。しばらくブログ更新できなくて、なんとか書こうとボツネタを頑張ってまともにしようとしたけど、ダメなものは結局ダメでした。お詫びに面白いグラフを貼っておきます。45°の応力ひずみ曲線です。

 引張試験中にはあまりに破断しないので、つかみ部分が滑っているのかと思いました。この引張試験は学部1年にやったもので、グラフも表もひどい出来です。見づらかったらゴメンナサイ。

 このブログのアクセスを見るとXFLRとXROTORを使ったプロペラ設計の記事のアクセスが大部分で、複合材料の記事にはほとんどアクセスが無いです(泣)

XROTORの使い方を更に詳しく解説した記事を書こうとも思ったんですが、実を言うとXROTORあまり好きじゃないです。レイノルズ数変化による翼型性能変化の補正が謎な部分とか...Adkins,Liebeckを自分で組んだほうがしっくり来ますし、極力プログラムは自分で組んだものでなければ納得出来ないので...

研究室に配属されたら忙しくなると思うので、次の更新は未定です。