テクニカルレポート 極低温環境力学特性用試験設備の開発: その2 二軸力学特性試験
Development of a test facility for measuring the mechanical properties of materials under cryogenic environment: 2nd Report biaxial mechanical property testing

熊澤, 寿  ,  高戸谷, 健  ,  Kumazawa, Hisashi  ,  Takatoya, Takeshi

JAXA-RM-15-005pp.1 - 41 , 2016-02-24 , 宇宙航空研究開発機構(JAXA) , Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
ISSN:1349-1121
NII書誌ID(NCID):AA11983593
内容記述
近年、ロケット等の性能向上のための重量軽減を目的として、推進剤タンク構造の複合材料化の検討が進められている。推進剤タンク構造の複合材料化においては、液化推進剤による極低温環境が複合材料の特性に及ぼす影響を明らかにする必要がある。極低温の熱荷重に加えて内圧や構造荷重を受けるタンクに複合材料を適用する上で、複合材料の二軸特性評価も重要となってくる。宇宙航空研究開発機構航空技術部門では、これまで二軸疲労試験機を用いた材料の二軸特性の評価を常温で実施してきた。今回、複合材料の極低温二軸特性評価の実施を目的として、新規に極低温環境槽を開発した。本報告は、二軸力学特性試験用極低温環境槽システムの開発についてまとめたものである。前報で報告した単軸用の極低温環境槽の開発で得られた知見とともに、極低温において十字型試験片に二軸負荷ができる極低温環境槽システムの設計を行った。本報告では、試験手順と性能試験結果についてもまとめた。
Recently, the applications of composite materials to the cryogenic propellant tank structures are under consideration to improve performance of rockets. It is necessary to clarify effects of cryogenic environment of liquefied propellant on the characteristics of the composite materials for the propellant tank application. Biaxial mechanical properties of the composite materials are also important for the tank structure subjected to internal pressure and structural loading in addition to the thermal loading at cryogenic temperature. In Aeronautical Technology Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency, biaxial mechanical properties of materials had been evaluated with a biaxial fatigue testing machine at room temperature until now. For the purpose of cryogenic biaxial evaluation of the composite materials, a cryogenic environmental chamber has been newly developed. This report summarizes the development of a cryogenic environmental chamber for biaxial mechanical property testing. The cryogenic environmental chamber that a cruciform specimen could be applied biaxial load under cryogenic temperature was designed based on the findings summarized in the previous report. In this report, experimental procedure and results of performance tests are also summarized.
形態: カラー図版あり
Physical characteristics: Original contains color illustrations
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https://repository.exst.jaxa.jp/dspace/bitstream/a-is/559596/1/AA1530047000.pdf

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