Characterization of failure behavior of silicon carbide composites by acoustic emission

アコースティックエミッション法による炭化ケイ素基複合材料の破損挙動の評価

野澤 貴史; 小沢 和巳; 谷川 博康

Nozawa, Takashi; Ozawa, Kazumi; Tanigawa, Hiroyasu

本研究はさまざまな試験モードによるSiC/SiC複合材料の破損挙動の解明を目的とし、複合材料の破損を検出するためにアコースティックエミッション法を適用したものである。平織の化学気相浸透法で作製されたSiC/SiC複合材料を対象に、引張及び圧縮モードにおいて荷重負荷方位を変えた試験より、複合材料の異方性を議論したところ、軸強度及び面内強度それぞれにおいて損傷蓄積過程にアコースティックエミッションの挙動に違いが認められた。特に、引張と圧縮試験において損傷密度に違いが認められた。また、ウェーブレット解析により特性周波数の時間応答を評価することで破損モードとの関連付けを行った。

This study aims to identify failure behavior of SiC/SiC composites by varied test modes. For this purpose, acoustic emission (AE) was applied to detect composites' failure. Tensile and compressive tests were conducted for a plain-weave (P/W) chemical vapor infiltration (CVI) composite. Various loading angles were applied to discuss an anisotropic issue. AE results distinguished damage accumulation processes in axial and off-axial loading cases. Specifically, test results indicated a clear difference of damage density between tensile and compressive tests. This study also classified the characteristic failure modes by separately discussing localized variations of power within a time series by wavelet analysis.