GFRP — CAE用語解説

GFRPはGlass Fiber Reinforced Plasticsの略で、ガラス繊維で強化したプラスチックだよ。CFRPが炭素繊維を使うのに対して、GFRPはガラス繊維を使う。強度や弾性率はCFRPに劣るけど、コストが大幅に安いのが最大のメリットだね。

材料費だとCFRPの1/5から1/10くらいだね。だから性能よりもコストが重視される自動車のボディパネルとか、建築の外壁パネル、浴槽、小型船舶の船体なんかに広く使われているんだ。

最大の違いは異方性だね。GFRPはガラス繊維の向きによって強度や剛性が変わる。織物なら直交2方向に強いし、一方向材なら繊維方向だけ強い。材料モデルとして直交異方性や積層理論を使わないと正しい解析ができないんだ。

TsaiやHashinの破壊基準を使うのが一般的だよ。繊維方向の引張破壊、マトリクス（樹脂）のき裂、層間剥離といった複数の破壊モードを個別に評価する必要がある。射出成形のGFRP部品だと繊維配向が場所によって違うから、成形解析と構造解析を連携させるのが最近のトレンドだね。

複合材料の解析をやるなら、このあたりはセットで覚えよう。

そう、積層理論や破壊基準の考え方はほぼ同じ。材料定数が違うだけだから、CFRPの解析経験があればGFRPにもすぐ応用できるよ。