JIS K 7086:1993 炭素繊維強化プラスチックの層間破壊じん（靱）性試験方法 | ページ 4

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(5) 必要があれば,き裂進展過程のモードI層間破壊じん性値は,次の式(6)によって算出する。
                                        2     32
                               3    PC    B 0
                        GIC=                     (6)
                             2 2H   B       1
                      ここに, GIR :  モードI層間破壊じん性値 (kJ/m2)
                                 PR :  き裂進展過程の限界荷重 (N)
                                          き裂進展中のCODコンプライアンス (mm/N)
(6) き裂進展量      桜撕          じん性値GIC,GIRの関係をRカーブとして附属書1図8のように求める。
(7) き裂進展量が20mmから60mmまでの測定値5点以上の平均値をき裂進展過程のモードI層間破壊じ
    ん性値の代表値とする。
(8) 修正コンプライアンス較正法の適用 式(3)における係数  愀こ  び  愀          湛     によってすでに求め
    られており,試験片間でのそれらの値のばらつきの小さいことが確認されている場合は,き裂長さを
    実測することなく,式(3)によってき裂長さを算出する。
                              附属書1図8 Rカーブ(DCB試験)

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                    附属書2 荷重線変位測定によるENF試験
1. 適用範囲 この附属書は,ENF試験片を用いて,その荷重−荷重線変位線図から,き裂進展初期のモ
ードII層破壊じん性値GIICを求めるための操作と計算について規定する。
    参考 この規格は,き裂進展初期の限界荷重を,荷重−荷重線変位線図において初期の直線より5%
          コンプライアンスが増加した荷重P5と最大荷重Pmaxのうち最初に出現した荷重として定義し
          ている。この場合,限界荷重ではき裂はすでに進展している可能性があるため,き裂進展開始
          ではなくき裂進展初期における値としてGIICを定義している。P5を用いる代わりに荷重−荷重
          線変位線図における非線形挙動の開始点PNL(初期の直線から荷重−荷重線変位関係が外れる
          点の荷重)によって破壊じん性値GIICを計算する考え方もある。この場合,P5で定義したGIIC
          よりも低めのじん性値を与え,安全側の評価となる。しかし,PNLの値は試験片によるばらつ
          きが大きいこと,実施者によってPNLの値が異なることがあるため,この規格ではP5又はPmax
          のうち最初に出現した荷重として限界荷重を定義することにした。その際,限界荷重において
          すでにき裂がある程度進展している場合が想定されたので,そのようなき裂進展を補正して層
          間破壊じん性値GIICを計算している。
2. 試験装置及び器具 試験装置及び器具は,本体によるほか,次による。
2.1   ENF試験ジグ ENF試験ジグは,試験中ENF試験片に3点曲げ荷重を負荷するためのもので,附属
書2図1のJIS K 7074の3点曲げジグ又はそれと同等の3点曲げジグを用いる。
                                  附属書2図1 ENF試験ジグ
                                                            単位 mm
                             記号        部位             寸法
                              L   支点と荷重点の距離     50±0.2
                              L1  オーバーハング         2025
                               l  試験片長さ            140150
                              r1  荷重点半径             5±0.1
                              r2  支持点半径             2±0.2

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3. 操作
3.1   試験速度 荷重線変位制御によるENF試験における試験速度は,試験中に荷重点が移動する速度で
ある。試験速度は,毎分0.5mmとする。
3.2   試験片の装着 試験片の装着は,ENF試験ジグを用い,次のとおりとする。
(1) 支持点と荷重点間の距離を50±0.2mmに調整する。
(2) 荷重計の零点を調節する。
(3) き裂面間に幅5mm厚さ0.3mm程度のフィルム状クッション材(ポリテトラフルオロエチレンなど)
    を附属書2図2に示すように支点上の位置に挿入する。
                              附属書2図2 クッション材の挿入状態
(4) 試験片の基準線と一方の支持点の位置を合わせて試験片をジグに支点のりょう(稜)線に直角に取り
    付ける。
(5) 荷重がほぼ零で荷重点と支持点で試験片が幅方向全域で同時に接触し,片当たりがないように,試験
    機のクロスヘッド位置とジグを調節する。
3.3   試験の操作 試験の操作は,次による。
(1) 試験片に荷重線変位速度(クロスヘッド速度)一定の負荷を加える。
(2) き裂進展は,附属書2図3のように不安定に生じるので,試験中のき裂長さは測定しない。
(3) き裂の不安定進展後,荷重を零にして試験を終了する。
(4) 試験後試験片を二つに割り,初期き裂長さを測定する(附属書2図4参照)。試験片両側面及び幅中央
    の3点で測定した平均値を,初期き裂長さ町とする。3点で測定したき裂長さの最大値と最小値の差
    は,3mm以内であること。

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                          附属書2図3 荷重−荷重線変位(ENF試験)
                            附属書2図4 初期き裂長さ(ENF試験)
3.4   曲げ弾性率 曲げ弾性率が必要な場合は,JIS K 7074によって,試験片の半分の板厚をもつ4点又
は3点曲げ試験片(試験終了後二つに割った試験片の破面をヤスリなどで研磨して平らにしたものを試験
片としてもよい。)の曲げ試験を行う。
3.5   荷重線変位 初期の直線と荷重線変位軸の交点を荷重線変位の原点とみなし,以後この原点を基準
にして荷重線変位を測定する。

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3.6   荷重点コンプライアンス (C)荷重点コンプライアンス (C) は,荷重−荷重線変位図上の荷重線変
位と荷重の比 (u/P) として測定する。この場合,荷重線変位に試験機及び試験ジグの変形が含まれている
ときは,試験片の代わりにそれより著しく曲げ剛性の高い鋼材などを試験ジグ間に挿入して荷重を負荷し,
試験機と試験ジグのコンプライアンスをあらかじめ求めておく。試験機と試験ジグのコンプライアンスが
試験片の初期の荷重点コンプライアンスの1%以下ならば無視してよいが,それを超える場合には,測定
された荷重点コンプライアンスから試験機と試験ジグのコンプライアンスを減じたものを計算に用いる荷
重点コンプライアンスとする。
3.7   試験 試験の目的に応じ,次の測定を行う。
(1) 荷重−荷重線変位線図
(2) 限界荷重
(3) 曲げ弾性率
(4) 試験機と負荷ジグのコンプライアンス
(5) 初期き裂長さ
4. 計算 計算は,次による。
(1) 附属書2図3のように荷重−荷重線変位線図における初期の直線の傾きより5%小さい直線が荷重−
    荷線変位線図と交わる交点の荷重値 (P5) を読み取るその交点以前に荷重が最大値又は最初のピーク
    値に達していない場合はP5を初期限界荷重Pcとする。P5に達する以前に荷重が最大値又は最初のピ
    ーク値を示す場合は,その荷重値をPcとする。
(2) き裂進展初期のモードII層間破壊じん性値は,次の式(1)及び式(2)によって算出する。
                                                1
                                                3
                             C1      2 C1
                         a1=   a30+     −1 L3   (1)
                             C0      3 C0
                                9a21 P2CC1
                        GIIC=              (2)
                              2B 2L3+3a31
                      ここに, GIIC :  き裂進展初期のモードII層間破壊じん性値 (kJ/m2)
                                  a0 :  初期き裂長さ (mm)
                                 PC :  初期限界荷重 (N)
                                 C0 :  初期の弾性部分の荷重点コンプライアンス (mm/N)
                                 C1 :  初期限界荷重における荷重点コンプライアンス (mm/N)
                                  a1 :  初期限界荷重におけるき裂長さの推定値 (mm)
                                  L :  荷重点と支持点の間の距離 (mm)
                                  B :  試験片幅 (mm)

――――― [JIS K 7086 pdf 20] ―――――

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