JIS K 7093:2012 炭素繊維強化プラスチックの有孔圧縮強さ試験方法 | ページ 2

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                              図3−面外変形防止ジグ(数量 : 2個)
                                                                                   単位 mm
                                        図4−L字形台座

――――― [JIS K 7093 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   K 7093 : 2012
                                                                                   単位 mm
                                   図5−端末負荷金具(上側)
                                                                                   単位 mm
                                   図6−端末負荷金具(下側)
                                                                                   単位 mm
                        図7−端末負荷金具押え板(数量 : 2個,上下共通)
c) 寸法測定器具 寸法測定器具は,次による。
  1) マイクロメータ マイクロメータは,試験片の厚さ,幅及び孔径を測定するもので,0.01 mm又は
      これと同等以上の測定精度をもつものとする。マイクロメータの測定面は,測定する表面形状が平
      滑なものには平面のものとし,不規則なものには円柱又は半球面のものとする。

――――― [JIS K 7093 pdf 7] ―――――

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6 試験片

6.1 形状及び寸法

  試験片の形状及び寸法は,図8及び表1のとおりで,タイプI及びタイプIIがある。
                                       表1−試験片の寸法
                                                                        単位 mm
                  部位          タイプI            タイプII         (平行度)
                幅   b         36.0±0.25         38.1±0.25         0.12以内
                                     2.0                2.0
                 長さ l         1180.+
                                    −
                                     0             118 0.+
                                                       −
                                                        0            0.02以内
                厚さ h        2.5(標準)        2.5(標準)         0.10以内
                孔径 d         6.0±0.07          6.35±0.07            −
                                                                          単位 mm
             注a) 上面及び底面の平行度は,0.02 mmとする。
               b) 上面及び底面の“C”面に対する直角度は,0.02 mmとする。
                        図8−タイプI及びタイプII用試験片の形状及び寸法
  試験片の上下の圧縮・支持辺端面の平行度は,0.02 mm以内とする。タイプIとタイプIIとの寸法を混
在させてはならない。ひずみゲージを貼付する場合は,試験片の中心線上で,孔中心とゲージ中心との距
離が25 mmとなる位置の表裏に,背中合わせとなるように二枚貼付する。
  なお,孔部には,離及び損傷があってはならない。また,全ての機械加工面の表面仕上げは,0.8 μm
とする。
  ユニットセル2個の寸法が,孔径を超える織物の試験片の寸法については,表1及び図8の寸法を適用
するかどうかは,受渡当事者間の協定による。

6.2 試験片の作製

  試験片は,JIS K 7016-1及びJIS K 7072又は受渡当事者間の協定によって,圧縮成形,オートクレーブ

――――― [JIS K 7093 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                   K 7093 : 2012
成形などで成形した積層板から所定の寸法に作製する。試験片の積層構成は,一方向材を使用する場合,
[45/0/−45/90]2S16層の擬似等方性材とする。二次元織物材を使用する場合,[(45/−45),(0/90)]nsと
し,表1の厚さに最も近い整数nを定める。これ以外の積層構成を採用する場合は,受渡当事者間の協定
による。試験片の作製は,JIS K 7144に規定する機械加工による。孔加工は,炭素繊維強化プラスチック
用のドリルによって加工後,リーマ仕上げをする。これらの加工は,ばり及び層内の樹脂割れが生じない
ように行う。
  なお,積層構成の表示方法は,JIS K 7016-4の附属書Aによる。

6.3 試験片の検査

  試験片は,平滑でねじれがなく,表面,辺縁部及び孔周辺に欠陥があってはならない。試験片の厚さ及
び幅の平行度は表1及び図8による。

6.4 試験片の数

  試験片は,試験の回数分用意し,その数は,5本以上とする。

7 操作

7.1 試験片の寸法測定

  試験前に4.2に規定した試験雰囲気中で試験片の寸法測定を行う。中央部における幅及び厚さは,マイ
クロメータで0.01 mmの精度で測定する。孔径は,孔の内径が測定できるマイクロメータなどで0.01 mm
の精度で測定し,表1の公差内であることを確認する。

7.2 試験片の装着

  試験片の装着は,図2に示すように,試験片の上下に端末負荷金具(図5,図6及び図7)を装着する。
このときのボルト(M8)4本の締付けトルクは,それぞれ約1 N・mとする。次に,この状態の試験片を面
外変形防止ジグ(図3)に挟んで,L字形台座(図4)にボルト(M8)4本で取り付ける。この取付けにお
けるボルトの締付けトルクは,0.100.15 N・mとする。試験片にジグを組み付けたものを試験機の圧縮盤
に装着する。

7.3 試験速度

  試験速度は,次による。
a) 試験速度は,試験中のクロスヘッドの移動速度とする。この場合,クロスヘッドの移動速度が空運転
    又は負荷運転に関係なく事実上変わらない試験機では,空運転時のクロスヘッドの移動速度を試験速
    度とみなしてよい。
b) 試験速度は,毎分0.51.5 mmの一定速度とする。

7.4 試験の開始

  試験ジグの組付けを安定させるため,5 kN程度の予備力を付与して,一旦除荷した後に,この試験を実
施することが望ましい。試験速度を規定の値に設定した後,試験機を始動させる。

7.5 記録

  試験片に加わる力及びクロスヘッド移動量(変位)を,試験片が破壊するまで記録する。必要に応じて,
貼付したひずみゲージの記録をとる。

7.6 破壊形態

  試験片の破壊形態は,試験片の孔部を含む破壊であることを確認し,次のどの形態であるかを記録する。
孔部以外で破壊した場合は,再試験する。
    形態A    積層角0°層の座屈破壊が支配的な形態 : 孔部から積層角0°方向(孔部から横断的)に破

――――― [JIS K 7093 pdf 9] ―――――

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             壊した形態。
    形態B    積層角45°層の樹脂破壊が支配的な形態 : 孔部の中心から積層角45°方向に破壊した形態。
    形態C    各層での複合破壊的な形態 : 孔部の中心から積層角45°方向,積層角0°方向など,層ごと
             に破壊した形態。

8 計算

8.1 有孔圧縮強さ

  有孔圧縮強さは,次の式(1)によって算出する。
                               F    (1)
                          OHC
                               bh
                      ここに,       σOHC :  有孔圧縮強さ(MPa)
                                       F :  最大力(N)
                                        b :  試験片の幅(mm)
                                        h :  試験片の厚さ(mm)

8.2 結果の表示

  有孔圧縮強さは,試験片ごとに算出し,その結果の平均値をJIS Z 8401によって有効数字3桁に丸める。
標準偏差及び変動係数を必要とするときは,式(2)及び式(3)によって算出し,JIS Z 8401によって有効数字
2桁に丸める。
                                  n  2
                                x  x
                         s              (2)
                                  1
                        CV      100  (3)
                      ここに,          s :  標準偏差
                                      CV :  変動係数(%)
                                        x :  個々の測定値
                                       x :  測定値の平均値
                                        n :  測定値の数

9 試験報告

  試験報告書には,次の事項を含めて記載する。
a) 規格番号(JIS K 7093)
b) 試験材料の特定に必要な全ての事項
c) 試料の成形方法,積層構成及び炭素繊維の体積含有率又は質量含有率
d) 用いた試験片のタイプ(タイプI又はタイプII),作製方法及び採取方法
e) 試験した試験片の数
f)  試験片の状態調節の温度,湿度及び時間
g) 試験温度及び湿度
h) 用いた試験機
i)  試験速度
j)  試験結果(有孔圧縮強さ値及び平均値,必要に応じて標準偏差及び変動係数,代表的な力−変位図,
    破壊の形態など)
k) 試験年月日

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