■■■■■■■0/90では，90でややひずみが大きいもののビード部を除いてほぼ一様に変形している．ただし，伸びが20%を超えると 0のひずみは0.2程度でほぼ止まり，90のみが伸び続ける．応力－ひずみ曲線がほぼ同様であるのに，図4■素材の応力―ひずみ線図■表2■素材の各方向の力学特性■3・2■対称試験片の変形挙動■■次に異方向接合材の一軸引張試験における変形挙動について調査した．図5に接合材の長手方向のひずみ分布を示す．図は45/0，90/45および0/90に対するもので，横軸が長手ひずみ，縦軸が測定位置である．■まず，図5(a)に示した45/0について見ると，0が大きく伸びている様子がわかる．ただし，0および45のそれぞれではほぼ均一なひずみ分布が観察できる．なお，ビード部はほとんど変形していない．ひずみが15％程度になると，45側でほとんど伸びなくなり，0側のひずみのみが徐々に増加し，25％では接合ビード付近で局部的なひずみの集中が見られた．■図5■対称試験片の長手方向のひずみ分布の変化■図5(b)に示した90/45についても45/0と同じような傾向が観察された．ただし，90においては破断前に一様変形領域の中央にも局部的なひずみの集中が見られる．これは，通常の一軸引張りにおける塑性不安定によるくびれ現象と同様のひずみの集中であると考えられる．■最終的な変形の大小が大きく異なることは興味深い．また，破断は全伸びが大きい90の側で生じたことから，延性よりも変形抵抗の影響が大きいと考えられる．いずれの材料でもビード付近にひずみの集中が見られ，90ではややつかみ部寄りではあるが，もう一カ所の集中が見られた．■■図6は対称試験片の幅方向のひずみ分布を示す．図6(a)の45/0に関する結果を見ると，0の縮みが顕著で，45の幅ひずみは-0.1程度に留まっている．ただし，長手方向のひずみ分布で見られたようなビード近傍の0のひずみの集中は見られない．図6(b)の90/45接合材についても，これと同様の傾向が見られるが，90の一様変形領域の中央でひずみの局部的な集中が見られる．これは長手ひずみの集中に対応するもので，くびれが三次元的に生じていることを示している．一方，ビード部近傍には幅ひずみの集中は見られず，通常の塑性不安定によるくびれ形成とは変形様式が異なることが示唆される．■図6(c)に示された0/90のひずみ分布では，伸びが小さい間は接合ビードの両側でひずみがほぼ同程度の大きさで一様となる．ただし，やはり伸びが20％程度になると0の縮みが止まり，90の側だけで変形が進む様子が見られる．この場合も破断前にビード部近傍ではなく，一様変形部のややつかみ部寄りにひずみの集中が見られる．■図6■対称試験片の幅方向のひずみ分布の変化■■図7には体積一定の条件から計算した厚さ方向のひずみの分布を示す．三つの接合材の分布を比較すると，どの接合材でも，伸びが小さい間はほぼ一様な変形となっていることがわかる．注意すべき点は，破断前に0および90において，ビード部近傍に局部的なひずみの集中が生じることである．このことから，ビード部近傍のひずみの集中は平面ひずみ引張りに起因したものであるといえる．なお，90では一様変形中央部にもひずみの集中が確認でき，やはり三次元的なくびれが生じていることがわかる．■図7■接合材における厚さ方向のひずみ分布■− 147 −
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