ＡＥ試験による複合材料の構造健全性計画法の確立

通过AE测试建立复合材料结构完整性规划方法

基本信息

批准号：
16J12078
负责人：
JUNG DOYUN
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J12078/
关键词：
AT b-value analysis Frequency Attenuation FRP AT(b-value)Fiber reinforced plastic Fracture behavior

项目摘要

「b値をFRP構造に適用する際の問題点」では，4種類のCFRP積層板とガラスクロスを有するGFRP板について引張試験を行い，発生源から異なる距離に設置した複数のセンサでAEを計測し，それぞれについて一般的なb値を算出している．そして，発生する損傷モードが単一でAEの周波数が狭帯域になる場合には，b値はAEの伝搬距離により変化しないが，様々な損傷モードが発生してAEの周波数が広帯域になるとb値は変化することを明らかにしている．その結果，FRP構造は一般に損傷度に応じて発生する損傷モードが変化することから，一般的なb値をFRP構造の損傷度評価に適用するのは難しいと結論づけている．「FRPの劣化がb値に与える影響」では，FRP構造をAE試験で長期連続監視する際に，AEの伝搬媒体となる材料の劣化が一般的なb値に及ぼす影響を検討している．GFRP試験片に紫外線を照射して劣化させ，引張試験を実施し，計測したAE信号から減衰係数を求めて紫外線照射時間との関係を求めた結果，紫外線照射によって減衰係数が変化し，これがb値に影響を及ぼすことを明らかにしている．「FRPの損傷度評価のための修正b値」では，FRP構造に適用可能な修正b値を提案している．修正b値は，複数のセンサで計測したAE信号から発生源におけるAEの振幅を推定し，それを用いて発生源におけるAEの振幅分布を推定して求めるもので，AEの伝搬距離や材料劣化の影響を受けない．提案した修正b値の適用性をGFRP試験片の引張試験で得たAE信号を用いて検証し，その有効性を実証している．

在“将B值应用于FRP结构的问题”中，在具有四种类型的CFRP层压板和玻璃布上进行拉伸测试，并使用与来源不同距离的多个传感器测量AE，并为每种传感器计算一般的B值。显然，当发生的损伤模式是单个的，并且AE的频率在狭窄的频段中时，B值不会根据AE的传播距离而变化，但是当出现各种损坏模式并且AE的频率在宽带中时，B值就会改变。结果，我们得出的结论是，很难将一般B值应用于FRP结构的损坏评估，因为发生的损害模式通常会根据FRP结构的损害水平而变化。在“ FRP降解对B值的影响”中，我们研究了作为AE的繁殖介质对一般B值的材料恶化的影响，当监测在AE测试中长期连续使用的FRP结构时。用紫外线辐照GFRP试样，以恶化，并进行拉伸测试，并根据测量的AE信号计算衰减系数，以确定与紫外线照射时间的关系。据显示，由于紫外线照射而导致的衰减系数变化，这会影响B值。在“用于评估FRP损伤的修改B值”中，我们提出了可修改的B值，可以应用于FRP结构。修改后的B值是通过通过通过多个传感器测量的AE信号估算AE在源处的AE幅度来确定的，并且使用它来估计AE在源处的幅度分布，并且不受AE或材料降低的传播距离的影响。使用在GFRP标本的拉伸测试中获得的AE信号验证了所提出的修改后的B值的适用性，并证明了其有效性。