AE法による液体と固体の破壊過程の類似性に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650124
• Research Institution: Hachinohe Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊藤 幸雄 八戸工業大学, 工学部, 助教授 (70006196)
• Keywords: アコ-スティック・エミッション / キャビテ-ション / エロ-ジョン / 引張試験 / 材料の破壊 / アナロジィ

Research Abstract

ステップまわりの大規模な乱流はく離せん断層内に発生するキャビテ-ション(液体の破壊)が発するAEの時間変化,AE振幅分布を分析し,その結果を,引張試験時における固体材料(SS材,アルミニウム)の破壊過程時に生ずるAEのそれらとの比較検討を行った。その際,キャビテ-ションの挙動は小型CCDカメラ(今年度購入)と顕微鏡装置により詳細に観察した。得られた結果をまとめると次の様になる。
1.AE数とキャビテ-ション係数捨σの関係より,AE数Nは初生とス-パキャビテ-ションSC移行時付近において極大値を持つ。また,SS材の引張試験時のNとひずみεの関係をみると,降状期終了付近と破断付近でNが極大値を持つ。すなわち,Nーσ曲線とNーε(あるいは応力)曲線には類似性があることがわかった。そして,初生は材料の初期欠陥あるいは転位の存在に関係し,サブキャビテ-ションからSCへの移行は材料の破断と考えられる。
このように,液体の破壊過程は固体材料の破壊過程との間に類似性が存在することが知れた。
2.アルミニウム材の場合には,極大値が1つのみ現われるが,これは極端に空気含有度が小さい水中に発生するキャビテ-ションが発するAE数とσの関係に類似している。すなわち,空気含有度(あるいはキャビテ-ション核)を制御することにより,異貭の材料の破壊との類似性があることもわかった。
次年度においては,各種材料の破壊デ-タを集め,キャビテ-ションとの関係性をAE数とその振幅分布より検討して行く。