複合積層板の衝撃後圧縮試験

複合材料の衝撃を受けた後の損傷抵抗を明らかにするために、衝撃後圧縮(CAI)試験が実施されます。複合積層板に対する衝撃は、目視できる外面上の損傷がない場合でも圧縮強度の劇的な低下が生じる可能性があります。複合材料を用いた自動車部品の設計は、機械的性質に及ぼす衝撃の影響を考慮しなければなりません。そのようなデータは、衝撃後圧縮(CAI)の規格(例えば、ASTM D7136MASTM D7136)に従い、CAI付属品が装備されたインストロンの落錘式試験機を用いて取得することができます。

課題

課題

複合材料は、競合する金属と比べて、軽量で優れた機械的性質(強度や剛性)を持つ一方、衝撃により引き起こされた損傷に対する許容性に乏しい材料です。損傷の状況は複雑で、不規則な形状であり、構造の全積層に影響を与えることもあります。さらに、目視では、かろうじて見えるか、判別しづらいことがあります。

低エネルギーの衝撃が、最も危険であると考えることもできます。なぜなら、その損傷が衝撃を受けた表面を通常の目視検査を行うだけでは気づかれずに、検査を通ってしまうことがあるからです。部品に目視できる損傷を引き起こすような衝撃エネルギーは、機械的性質に顕著な影響を与えるレベルをさらに超えていると考えられます。

積層構造物の損傷に対する許容性と衝撃エネルギーの影響による残留強度の研究は重要です。

インストロンのソリューション

インストロンのソリューション

 インストロンの® 9350 落錘式衝撃試験機 を用い、積層品の損傷に対する許容量について検証すること、残留強度に及ぼす様々な衝撃エネルギーの影響を解明することができます。部品の衝撃後圧縮 CAI 試験を実施することにより、様々な衝撃条件に対して、材料が異なる応答を示すことが分かり、その結果、もっと効率よく、複合材料製品を設計し、試験することができるようになります。

 計装化されたセンサとデータ収集機能、ソフトウェア を装備することにより、各々の衝撃からの力の信号を捕らえて解析することができ、材料性能に関する知識量が拡大されます。さらに特別な恒温槽の活用により、300℃までの高温環境で同一材料がどのような状態になるか調査することができます。

 

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