1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02452101
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
村上 敬宜 九州大学, 工学部, 教授 (10038010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 健敬 九州大学, 工学部, 助手 (70175636)
小林 正木 九州大学, 工学部, 助手 (90037789)
鳥山 寿之 九州大学, 工学部, 助手 (30227681)
和泉 直志 九州大学, 工学部, 助教授 (60184579)
市丸 和徳 九州大学, 工学部, 教授 (60037760)
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| Keywords | トライボロジ- / 破壊力学 / 弾塑性解析 / 塑性流動 / 弾完全塑性体 / 等方硬化則 / 移動硬化則 |
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| Research Abstract |
本年度は,体積力法と有限要素法を組み合わせた半無限体弾塑性解析法を基礎にして,接触荷重の移動方向の反転が,残留応力や弾塑性挙動に及ぼす影響を解析した.解析は材料が弾完塑性体の場合と等方硬化則,または移動硬化則に従う場合の3ケ-スについて実行し,転がり疲労試験結果との比較を行なった.得られた知見は次の通りである.
(1)弾完全塑性体の場合:残留変位増分の分布は,反転前後で,残留変位増分=0の軸に対してほぼ対称となる.この解析結果は,加工硬化しにくい材料に対する実験結果に符号することが確認できた.
(2)等方硬化則に従う場合:反転の繰返し後,最終的にはシェ-タダウンにより,塑性変形は急速に停止することが明らかになった.
(3)移動硬化則に従う場合:荷重反転前後で,準安定になったときの残留変位増分の分布は対称ではなく,反転後はごく表面で摩擦力の働く方向に塑性流動が起こることが明らかになった.実験では反転後の塑性流動が内部で生じる場合がある.その理由としては,実験中はなじみの影響で荷重反転の前後で摩擦力が小さくなることが考えられる.
(4)複雑な応力ーひずみ経路をたどるこの種の問題に対する適当な構成式が明確にされていないため,厳密な定量的解析は困難である.項目(1)〜(3)を総合すると,現状では,移動硬化則による解析が最も良く実験結果を説明できることがわかった.移動硬化則を用いた解析と,転がり疲労試験の結果から次の項目(5)に示す重要な知見を得た.
(5)移動硬化則を適用した解析により,荷重の移動方向の反転は,残留応力地布と相当塑性ひずみ増分の分布にほとんど影響を与えないことが明らかになった.荷重の移動の方向を反転させた場合にも,ピッチングの発生に関しては,疲労き裂の発生条件よりき裂の伝ぱ条件が決定的な条件になることも明らかになった.
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[Publications] K.コウカソクAdvanced in Engineering Tribology,The Society of Tribologists and Lubrication Engineering.Edited by YipーWah Ching and Herbert S.Cheng.
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[Publications] Y.Murakami,C.Sakae,M.Kaneta,K.Ichimaru: "Elastic Plastic Analysis of Subsurface Layer under RllingーSliding Contact Loading and Pit Formation Mecanism" (1991)
