構造用セラミックスの最適保証試験方法の開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850021
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 市川 昌弘 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (80017334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡部 永年 株式会社東芝, 重電技術研究所, 主幹 ; 高松 徹 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (00106890)
• Keywords: ファインセラミックス / 構造用セラミックス / 保証試験 / プル-フテスト / 信頼性

Research Abstract

本研究は構造用セラミックスの信頼性確保の手段である保証試験(プル-フテスト)について,試験後の最小強度が要求値以上となり,かつ合格率(保証試験で破壊しない確率)が最大となるような最適保証試験方法の開発を目的とするもので,本年度は3年継続の最終年度である.本年度の主な研究成果は次の通りである.
1.臨界除荷応力速度を推定する方法を考案した.保証試験では臨界除荷応力速度を事前に知ることが大切であるが,今年度の研究でこれを実験的に推定する方法を考案し,実験によりこの方法の有効性を確認した.
2.セラミックス軸受球の圧砕荷重下でのリングクラック発生強度について前年度に引き続き実験を行い,その確率特性を明らかにした.
3.セラミックス軸受球の保証試験を前年度とは異なる試験荷重で行うとともに,球同士の接触という複雑な応力下での除荷応力速度について理論的検討を行い,臨界速度以上の除荷速度で保証試験を行うことの重要性を実験的にも確認した.
4.実機では一般に応力分布が不均一であるが,この場合の最適保証試験方法を明らかにした.応力分布が均一な場合の最適保証試験方法は初年度に既に明らかにしたが,応力分布がは不均一な場合には保証試験によって負荷される試験応力や除荷応力速度は部材中の場所(位置)によって異なってくる.また,要求される強度も応力の高い所ほど大きくなる.本年度の研究により,このように応力分布が不均一な場合についても最適保証試験方法を明確に示すことができた.
5.3年間の研究成果を総合して,研究成果報告書(冊子体)を作成した.

Research Products

• [Publications] 市川 昌弘: "セラミックス軸受用窒化硅素球の圧砕強度の球径依存性" 材料(日本材料学会誌). 40. 1348-1354 (1991)
• [Publications] 市川 昌弘: "セラミックス軸受用窒化硅素球の圧砕強度の確率特性" 材料(日本材料学会誌). 40. 1355-1360 (1991)
• [Publications] 市川 昌弘: "セラミックス軸受球の圧砕試験結果の統計的取扱いに関する考察" 材料(日本材料学会誌).
• [Publications] 市川 昌弘: "セラミックスのプル-フテストの最適試験条件" 日本機械学会論文集(A編).
• [Publications] 市川 昌弘: "セラミックスのプル-フテストの最適試験条件(応力分布が不均一な場合)" 日本機械学会論文集(A編).
• [Publications] 市川 昌弘: "セラミックスのプル-フテスト効果に対する安定き裂進展特性の影響" 日本機械学会論文集(A編).