1992 Fiscal Year Annual Research Report
任意パルス制御による材料の高速変形・衝撃損傷進展プロセス測定装置の試作研究
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03555012
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
武田 展雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (10171646)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸 輝雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40011085)
小林 昭 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 教授 (60013637)
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| Keywords | SHPB法 / 衝撃負荷 / 応力-ひずみ線図 / 応力パルス / 一軸圧縮 / 一軸引張り / GFRP |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,単純一軸応力状態の衝撃負荷パルスを任意に制御し,高速変形を負荷途中で中断または急変させることにより,材料が高速変形している各段階における変形・損傷プロセスを測定する装置を試作することにある.具体的には,ひずみ速度10^<3-4>/Sが達成できる圧縮型および引張り型のSHPB(スプリットホプキンソン棒)法に,負荷を変形途中で中断または急変させる機能を付加し,試験片を最終破断させずに回収できるシステムを構築している.本年度の主な成果を列挙する.
1.圧縮型の測定装置について,入力応力パルス任意制御機能を完成し,圧縮衝撃負荷中の任意の途中段階で変形・損傷プロセスを停止し,損傷した試験片を回収する装置を開発した.
2.圧縮型の測定装置について,計測ソフトウェアを完成した.入力棒,出力棒からのひずみ信号を高速でデジタル計測し,それらを波形解析し,高速変形途中までの一軸応力-ひずみ線図を求め,各種の高速変形材料特性パラメータを計算し,ユーザーフレンドリーな出力表示を行うためのソフトウェアを構築した.
3.試作圧縮型測定装置を用いて,予備的な測定を行った.試験材料としては,半透明なGFRP(ガラス繊維強化ポリエステル複合材料)を用い,変形途中で回収された試験片を精密に研磨し,損傷を詳細に光学顕微鏡,走査型電子顕微鏡,走査型超音波顕微鏡観察を行った.
4.引張り型測定装置について,ハードウェアの設計,計測ソフトウェアを構築した.ハードウェアとしては,入力棒に導入された衝撃引張り応力をモーメンタムトラップにより急激に除去し,試験片に負荷される引張りパルスの継続時間を任意に設定可能とした.
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[Publications] N.Takeda,A.Kobayashi: "High-Velocity Tensile Properties of Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn Alloys" Shock-Wave and High-Strain-Rate Phenomena in Materials(Marcel Dikker,Inc,New York). 97-106 (1992)
