1989 Fiscal Year Annual Research Report
パルスホログラフィ顕微鏡法を用いた高速進展き裂先端部3次元応力場の実験的研究
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01550071
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 新一 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (60135415)
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| Keywords | き裂開口変位 / き裂前縁角 / 3次元応力場 / 脆性破壊 / 破壊力学 / 光計測 / コウスティック / パルスホログラフィ顕微鏡法 |
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| Research Abstract |
[1]PMMA中を進展するき裂のコウスティック光のホログラフィ記録を行い、次の結果を得た。
1.き裂速度が600m/s以下であり、かつ試験片板厚が5mm以下の場合、3次元応力場の広がりは試験片板厚の1/2程度である。この結果は、き裂速度が600m/s程度までは、3次元応力場の広がりに対する動的効果が小さいことを意味している。
2.き裂速度が600m/sを越え、き裂分岐速度に近づくにつれてコウスティック光に対して動的効果が現れてくる。
3.試験片板厚が10mmの場合、平面応力条件を満足する特異応力場が存在しないことを示す実験結果を得た。この結果は、動的応力拡大係数の測定手法であるコウスティック法の使用に対して、極めて重大な制限をもたらすものである。問題の重要性を考慮し、実験の追試と精度の向上を試みる。
[2]PMMA中の高速進展き裂の開口変位とき裂縁角の同時計測を行った結果、次の知見を得た。
1.進行き裂の開口変位は、3次元応力場の中でも、√<r>(rはき裂先端からの距離)に比例する。
2.き裂前縁角は鈍角である。また、き裂速度が小さいときにはBazant and Estenssoroが示した数値結果と一致する。しかし、き裂速度が増加するにつれて、き裂前縁角は直角に近づく。
[3]PMMA中を高速進展するき裂の開口変位の3次元測定法が開発された。これは、3次元応力場の特異性に関する実験的研究の遂行途上で生み出されたアイデアを実現したものであり、高速進展き裂の開口変位を試験片内部においても測定できる手法である。
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[Publications] 鈴木新一,吉山育伸: "PMMA中を高速進展するき裂の開口変位とき裂前縁角との同時計測" 日本機械学会講演論文集(材料力学講演会). No.890ー59. 124-125 (1989)
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[Publications] 鈴木新一,青木功: "高速進展き裂先端付近における開口変位の3次元測定法について" 第3回材料の衝撃問題シンポジウム,12/7,8,1989,京大会館、日本材料学会主催. 141-144 (1989)
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[Publications] 鈴木新一: "パルスホログラフィ法を用いた高速進展き裂の表面特異性とき裂前縁角に関する実験的研究" 日本機械学会論文集.
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[Publications] 鈴木新一: "高速進展き裂先端部に現れる3次元応力場の広がりに関する実験的研究" 日本機械学会論文集.
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[Publications] Shinichi SUZUKI: "Threeーdimensional Measurement of Opening Displacement of Rapidly Propagating Cracks in PMMA" Conference on Applied Stress Anaylsis held at 30th and 31st August 1990 The University of Nottingham, England. Accepted.
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[Publications] Shinichi SUZUKI: "An Experimental Study on Surface Singularity of Fast Propagating Cracks in PMMA" The 6th Int.Con.on Mechanical Bahaviour of Materials held at 29th Julyー2nd August 1991 Kyoto,Japan.
