| Project/Area Number |
20H02353
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
Iwamoto Takeshi 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (40274112)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
|
|---|
| Keywords | 超高速衝突 / 損傷回避 / 材料力学特性 / テイラー衝撃試験法 / 高精度測定 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
材料の力学特性試験は103/sまでの高ひずみ速度域までにおいて確立されているが，宇宙ゴミの衝突による損傷の軽減など，宇宙開発の上で想定される105/s 以上の超高ひずみ速度域ではテイラー式衝撃試験(TI)法が唯一の方法となる．しかし，従来TI法では一本の応力－ひずみ，ひずみ速度(SS)曲線を描くために，膨大な試験回数が必要である．本課題では，外力，変形，速度，さらに超高速領域試験では未知であった温度分布を高速イメージングとファイバーセンシング等の組合せにより，実時間で測定する拡張TI法を実証し，各要素技術を高精度化することで一度の試験回数により，単一のSS曲線が得られる手法として確立する．
|
| Outline of Final Research Achievements |
By extending the classical Taylor impact testing(TI) method, which is a method for measuring the mechanical properties of materials in the ultra-high strain rate range, we have developed a measurement system that can obtain highly accurate information on the stress, strain, strain rate, and temperature curve in a single measurement. We developed each elemental technology, and verified the usefulness of the integrated measurement system. Furthermore, by changing from air to high-pressure light gas, the impact velocity was improved, and compression tests were performed at ultra-high strain rates, making it possible to clarify unknown thermo-mechanical material properties.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
宇宙開発の促進の観点から，10^5/s 以上のひずみ速度を対象とした超高ひずみ速度域の特性として高ひずみ速度域までの実測データからの推測値が用いられる場合が多く，超高速域ではひずみ速度に対する非線形性が認められるため，安全設計上のマージンを大幅に取らざるを得なかった．本研究の成果から，超高ひずみ速度域における，構造材料が持つ強度特性の非線形性の解明が可能となった．実際，以上は，「どの様にすれば超高ひずみ速度域の材料力学特性を簡便かつ精確に実測できるのか」は，長年多くの研究者が取り組んできた課題であり，その解決に役に立つ．
|
