| Project/Area Number |
04650645
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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 |
金属材料(含表面処理・腐食防食)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森 勉 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (40016259)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若島 健司 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (70016799)
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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 | 転位パンチング / 金属基複合材料 / 介在物理論 / 密度変化 / 粒子分散複合材料 / 長繊維複合材料 |
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| Research Abstract |
本研究は、金属基複合材料中の転位パンチング機構、およびパンチングによる材料の形状変化について理論および実験から検討したものである。研究成果は、以下のように3つに分けられる。
1 粒子分散金属基複合材料の転位パンチング(多体問題への拡張)
実用材料を想定して、これまでの1体問題の解析を、強化相を多数含む多体問題に拡張した。解析には、Eshelbyの介在物法を使い、パンチング距離に対する粒子の弾性定数や体積率の影響を詳しく検討した。
2 SiC/Al複合材料の転位パンチングによる密度変化
転位パンチン前後での材料の密度変化を測定することにより、緩和現象を定量的に検討した。材料は粒子分散のSiC/Al複合材料を用い、500℃から炉冷(-10℃/h)および急冷(水焼き入れ)の一連の熱処理を施し、複合材料の密度変化を測定した。その結果、母相のみでは密度変化は観察されず、複合材料では、炉冷材料を急冷することにより、粒子の体積率が20%の材料で、0.15%程度の密度の上昇が観察された。これは、パンチングによる効果であり、前項の理論解析の予測と定量的にもよい一致を示した。
3 長繊維金属基複合材料の熱応力緩和
強化相が長繊維形状の場合の熱応力緩和機構について理論的に解析した。これまで考慮されてこなかった、繊維径方向の転位パンチングの効果を検討し、繊維軸と径方向の混合した緩和機構を提案した。本モデルは、従来のモデルよりも複合材料中の残留応力を小さく予測する。また、W/Cu複合材料の熱膨張の実験結果をよく説明することができた。
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