| Project/Area Number |
04650096
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
材料力学
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
岸本 秀弘 豊田工業大学, 工学部, 教授 (10148348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 明 豊田工業大学, 工学部, 講師 (30160188)
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| Project Period (FY) |
1992
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1992)
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| Budget Amount *help |
¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 1992: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | アルミナ / 繰返し疲労 / き裂進展機構 / 微力き製 |
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| Research Abstract |
材料には、平均結晶粒径が1μm(OD材と呼ぶ)および19μm(5Dと呼ぶ)なる、粒径の違う2種類のアルミナを研究対象に選んだ。試験片としては、微少なき裂を模擬して、直径約0.1mm、深さ約0.04mmの微少な穴を有する試験片を製作し、これらの疲労試験を実施すると共に、き裂の発生および進展について調べた。その結果明らかになったことは:
(1)OD材の方が5D材よりも強い。これは、、340μmや200μmに於ける以前の結果と軌をいつにするものである。
(2)疲労試験では、微小穴以外から疲労破壊したものがOD材で50%、5D材で25%存在した。このように小さな応力集中部(微小穴)の切欠効果は小さく、微視組織の再弱部である平滑部の強度と余り差が無いことが判る。
(3)き裂が、微小穴から少し離れた位置から生じた試験片があった。この場合、き裂発生の極初期からの観察が出来た。その結果、寿命の75%時点ではき裂は見えなかった。83%時点でき裂長さは約10μmとなり、92%時点で25μmとなった。平滑材のき裂発生は、寿命のずっと後で生じることが判った。
(4)上で観察したき裂の場合、き裂進展速度は、き裂が10μmの場合は、以前に求めたCT試験片、340μmき裂や200μmき裂よりはるかに速い。き裂が25μmの時はCT試験片よりは遅く、340μmき裂や200μmき裂に近い。
(5)破面は、繰返し荷重下でゆっくりとき裂進展した部分では、ほとんどが粒界破壊を示し、瞬時破断部では粒内破壊の割合が増加した。これは、大きいき裂の結果と同様であった。
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