付録 A: 既定の構成特性

ガラス、炭素、ケブラーおよびエポキシ材料の既定の構成特性を確認します。

ガラス繊維、炭素繊維、ガラス繊維を含むエポキシ、および炭素繊維を含むエポキシの最初の弾性特性に使用される既定値は、最初および 2 回目の World-Wide Failure Exercises に提供されるデータの公称値として選択されました[1,2]。ケブラー繊維の最初の弾性特性に使用される既定値は、Kevlar 49 のメーカーである DuPont 社によって提供されるデータからの報告値として選択されました[3]。ケブラー繊維を含むエポキシの既定値は、炭素繊維を含むエポキシに指定される既定値と同じになるように選択されました。既定値として選択される値を、次の表に示します。

特性 既定値
ガラス  
E11 (GPa) 80
E22 = E33 (GPa) 80
G12 = G13 (GPa) 33
ν12 = ν13 0.2
ν23 0.2
α11= α22= α33 (10-6) 4.9
   
低炭素  
E11 (GPa) 229
E22 = E33 (GPa) 18.4
G12 = G13 (GPa) 16.6
ν12 = ν13 0.239
ν23 0.311
α11 (10-6) -1.36
α22= α33 (10-6) 10.6
   
中炭素  
E11 (GPa) 294
E22 = E33 (GPa) 14.1
G12 = G13 (GPa) 14.7
ν12 = ν13 0.246
ν23 0.250
α11 (10-6) -1.37
α22= α33 (10-6) 10.9
   
高炭素  
E11 (GPa) 377
E22 = E33 (GPa) 18.4
G12 = G13 (GPa) 19.1
ν12 = ν13 0.25
ν23 0.25
α11 (10-6) -0.83
α22= α33 (10-6) 6.5
   
ケブラー  
E11 (GPa) 124
E22 = E33 (GPa) 6.9
G12 = G13 (GPa) 2.8
ν12 = ν13 0.36
ν23 0.23
α11 (10-6) -5
α22= α33 (10-6)41
   
エポキシ(ガラスを含む)  
E11 (GPa) 3.35
E22 = E33 (GPa) 3.35
G12 = G13 (GPa) 1.24
ν12 = ν13 0.35
ν23 0.35
α11= α22= α33 (10-6) 58
   
エポキシ(炭素とケブラーを含む)  
E11 (GPa) 3.5
E22 = E33 (GPa) 3.5
G12 = G13 (GPa) 1.3
ν12 = ν13 0.35
ν23 0.35
α11= α22= α33 (10-6) 53

参考文献

  1. Soden, P., Hinton, M. & Kaddour, A. Lamina properties, lay-up configurations and loading conditions for a range of fibre-reinforced composite laminates. Composites Science and Technology 58, 1011-1022(1998).
  2. Kaddour, A. & Hinton, M. Instructions to contributors of the second world-wide failure exercise (WWFE-II) Part (A).
  3. Kevlar 49 Data Manual, E.I. Du Pont de Nemours & Co., Inc., May 1986