繊維強化複合材

複合材は多くの製品に使われています。エアバス A380およびA350、あるいはボーイング787などの航空機は、民間航空機における代表的な例であり、そこでは高い割合の炭素繊維複合材料が使用されています。BMWのI3やI8などの自動車は完全にGFRP材からシャシーが作られています。大変軽く2人で持てるほど軽量です。レーシングカーはかなり以前からファイバーコンポジットを使用してきました。大型風力タービンのブレードはさまざまな複合材料で作られています。一方向繊維複合材料は遠心力を吸収し、外側は多方向繊維複合材料で作られ、全体的な構造はサンドイッチ構造になっています。複合材料は医療工学、例えばプロテーゼ、建築分野では橋梁用の多面的材料として、そしてファサード工学においても使用されています。

複合材料では、繊維はマトリックス（母材）として知られる複合材料の成分に埋め込まれています。これにより繊維マトリックスシステムを構成しています。繊維は、１つまたはいくつかの決められた方向に配置されています。

積層体（ラミネート）は、他のものの上に層をかぶせる事により構成されています。３つの層があり、そのうちの２つが同一の外層である材料はサンドイッチ化合物として知られている。 

サンドイッチは軽量構造で使用されています。２つの外層の間に位置するコアは、発泡プラスチックまたはハニカム構造で作ることができます。後者はハニカム化合物として知られています。

繊維複合材料は、フィラメントまたは短繊維、例えばロービング布などの繊維からなり、マトリックスとして、接着強度を確実にしています。  

特性値は、繊維およびマトリックス材料の選択と共に、織物中の繊維の配向によって基本的に決まります。試験分野では、一方向ラミネートと多方向ラミネートとで区別されています。 

材料試験では通常、規格において決められた試験片に対して個別に設定荷重が決まってきます。特性値は繊維方向に大きく依存するため、さまざまな荷重タイプは異なる試験片サンプリングで、たとえば繊維方向に対して平行または垂直に加えられます。  

国際規格（ISO）に加えて、これらの試験はさまざまな国内規格および地域規格（ASTM、EN、およびDIN）、および会社の規格（Airbus AITM、およびBoeing BSS）に記載されています。これにより、約20の一般的な試験方法を記載した170以上の規格がその対象とされています。

コンポーネント、構造セクション、および完成した構造物の試験には、実際のアプリケーションで発生する負荷を反映した負荷をかけていきます。強度、エネルギー消費（衝突）、材料の疲労、および耐用年数の評価が焦点となります。

繊維の方向性とせん断感度のため、試験荷重は意図した方向に正確に加えなければなりません。軸方向の誤差はミスアラインメントとして説明され、厳しい制限を受けます。ミスアラインメントを測定するために、ツビックは試験片の形状と寸法に対応する特別な測定装置を提供しています。試験機の試験軸は、機械式アラインメント治具で調整されています。

複数の試験機への投資が意味をなすほど試験数が多くない、あるいは同じ試験試験を相当数行わない等の場合、代替の選択肢は1の試験機を装備し、最短の労力で冶具の段取り換えなどを行い、多くの試験メッソドに対応する事です。ツビックは、このようなニーズに応えるために、電気機械式およびサーボ油圧式試験機用のモジュール式試験機コンセプトを開発しました。このモジュール式システムの利点は明らかです：すべての冶具とツール、伸び計、ソフトウェア、保護パネル、そして恒温槽はモジュール式で、一緒に動作するように設計されています。さらに、このシステムは、すべてのコンポーネントを後付けすることができるため、将来的な拡張性にも対応しています。