| Project/Area Number |
06651067
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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 |
Aerospace engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中野 元博 大阪大学, 工学部, 助教授 (40164256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 良昭 大阪大学, 工学部, 助手 (00252619)
岸田 敬三 大阪大学, 工学部, 教授 (00029068)
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| Project Period (FY) |
1994
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1994)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1994: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | ひずみ速度履歴 / 弾粘塑性 / 波動伝播解析 / 構成方程式 / 衝撃ねじり試験 / 銅 / 高速変形 / 応力棒法 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、材料の高ひずみ速度下における構成則を精密な実験で明らかにして、正確な弾粘塑性波の伝播解析を実現することにある。高速変形域の構成方程式は単にその瞬間のひずみ速度に依存するだけでなく、ひずみ速度履歴の影響を受ける。本研究では、ひずみ速度急変試験、動的試験、静的試験後に動的再負荷を与える試験の3種類の実験を応力棒法に基づいて実施し、ひずみ速度履歴効果を明らかした。応力棒法は、長い試験片の端面で動的応力-ひずみ関係を正確に測定できると同時に、塑性ひずみ波の伝播も計測できる。弾性棒側で測定した端面の応力と試験片側の端面近くに貼ったゲージで直接計測したひずみのデータから定式化した粘塑性構成方程式を用いて、一次元境界要素と塑性変形による応力緩和項を分布させた領域要素とを結合したハイブリッド法による塑性波伝播解析を行った結果、試験片の端面近くでは、ひずみが急勾配になる事実が明らかとなった。そこで、ゲージと端面の間のひずみ分布に対する補正を伝播解析結果に基づいて行い、ひずみ速度依存性と履歴効果を表す正確な構成方程式を決定した。再度、この補正した構成方程式を用いて弾粘塑性波の伝播シミュレーションを行った結果、応力棒法に基づく衝撃ねじり実験において、試験片上の端面から離れた所で計測したひずみのデータと解析結果はよい一致を示すことが明かとなった。本実験結果を塑性波の伝播解析により補正して求めた構成関係は、過応力と塑性ひずみ速度の関係が線形に近いものであった。従って、本実験の高ひずみ速度域における微視的な転位の運動は、熱活性化過程より粘性抵抗機構で律則されているものと考えられる。そこで、熱活性化過程と粘性抵抗の両方の機構に基づく転位運動のモデルについて考察し、過応力と活性化エネルギーの関係を評価した。
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