Tokyo：Japanese Society for the Science of Design (JSSD)
Abstract:
The hybrid effects of the composite materials governed by the characteristics of fibers for reinforcement were investigated, to develop the spring materials made of the composite materials. The elasticity and strength of the cross-directional and the unidirectional fiber composite materials were obtained experimentally. The former materials were consisted of the three kinds of textiles (plain, twill, statin woven), the textiles were wove of kevlar and glass fibers. The latter materials were fomed of the 1st-, 2nd-, 3rd-dimension composite constructions consisted of the unidirectional fibers (kevlar, glass, vectran, carbon). The experiments were implemented on the various conditions with the laminate formations and the constitution ratio of the fibers. It was obtained that the cross-directional fiber materials made of vectran and glass fibers show the well characteristics (high-strength, high-absorption of elastic energy). The experimental results suggest the readability of the springs made of the hybridcomposite materials.次世代先端複合材料として注目を集めているハイブリッド複合材料によるバネ材の開発を目的として、強化繊維組成の違いによるハイブリッド効果の検討を行った。実験に使用した強化繊維組成はクロス材と一方向強化材の二種類とし、クロス材の場合はケブラーとガラス繊維による混織組成(平織、綾織、朱子織)とした。一方、一方向強化材の場合は、4種類の繊維(ケブラー、ガラス、ベクトラン、カーボン)を用いて、一元系、二元系、三元系組成を構成し、積層構造の違いや繊維構成比率を変化させた。両強化材を用いたハイブリッド複合材料の力学的特性は、曲げ試験法により解析した。その結果、ケブラーとガラス繊維によるクロス材と、ベクトランとガラス繊維による一方向強化材(非対称構造)が良好な特性(高強度・高エネルギー吸収能)を有していることが判明した。そこで、これら両者を用いたハイブリッド複合材料を想定し、複合則を用いて強度の推定を行い、バネ材としての実現可能性を検証した。
Relation:
Bulletin of Japanese Society for Science of Design, 40(4), 43-50 デザイン学研究，40(4)，43-50
