自然老化がプルストルージョンGFRP複合材料の準静的特性と疲労寿命に及ぼす対照的な影響

本研究では、プルストルージョンガラス/エポキシ複合材料を中国の広州、杭州、綏化で24ヶ月間自然屋外暴露させた後の準静的特性、疲労挙動、表面および破断面形態を調査した。準静的試験は暴露間隔ごとに実施され、暴露された試験片の疲労試験は24ヶ月後に実施された。準静的弾性率と強度は、一貫した単調な劣化を示さず変動した。選択された両方の引張応力レベルにおいて、全ての暴露グループは未暴露の参照群よりも平均引張-引張疲労寿命が低く、広州の試験片が最も低い平均値を示した。圧縮-圧縮疲労はより大きなばらつきを示し、暴露グループ全体で一様な減少は見られなかった。SEM観察により、表面樹脂の損失、繊維の露出、局所的な繊維-マトリックス分離が明らかになり、広州の試験片でより顕著な表面変化が見られた。これらの観察結果は、局所的なマトリックスおよび界面の損傷が疲労抵抗の低下に寄与する可能性を示唆している。調査された条件下では、引張-引張疲労寿命は、測定された準静的特性よりも24ヶ月の自然暴露に対してより顕著な応答を示し、プルストルージョンGFRP複合材料の健全性評価における補完的な指標としての使用を支持した。