機械振動の伝達関数解析による焼結材料の材料特性評価

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650822
• Research Institution: Takaoka National College
• Principal Investigator: 横田 勝 高岡短期大学, 産業工芸学科, 教授 (10029225)
• Keywords: 焼結材料 / 疲労試験法 / 材料特性評価法 / 振動解析

Research Abstract

金属焼結体には必然的に空隙を内包する。このような多孔質体の疲労挙動には亀裂発生部が多く含まれることになる.本研究ではFast Fourier Transform(FFT)Analyserを採用して周波数応答関数の解析、および内部摩擦の測定により疲労初期の材料特性を検討する事が主な目的である.
疲労試験機、PC制御による電磁駆動共振法による片持ち梁法を試作し、これを採用した.すなわち,試料の振動振幅をレーザー変位形で測定し,GP-IBを介してPCで自動制御することにより,共振振動数を測定し、振幅を一定に保つことができ、さらにレーザー変位計の出力をFFTアナライザーに取り込み、対数減衰率を測定することにより内部摩擦を算出できる構成になっている.
(1)ここで試作した疲労試験機は,電磁駆動式により300MPaの応力付加が可能であり、また自動制御による共振振幅は±10^<-5>mで一定に保持することが可能である.
(2)交番応力が5kgf/mm^2における共振周波数(fr)および内部摩擦(Q-1)の変化は、交番応力付加の回数が増加するとともに、疲労破断するまでの早い段階でfrおよびQ-1は変化し始め、局部的疲労欠陥の発生とその進展が推定される.
疲労試験に関する本方法は、1、コンピューター制御による完全自動化、2、従来の疲労試験法と異なって周波数が比較的に高いので、試験の時間を短縮することが可能である、3、試験機の軽量化が可能である、等の利点がある.また機械振動の解析により材料特性の新しい評価法としても有望な実験結果を得た.

Research Products

• [Publications] 横田 勝、他: "金属焼結体の疲労と周波数応答関数" 日本金属学会(第114回大会講演概要集). 197- (1994)
• [Publications] 横田 勝、他: "コンピュータ制御による全自動計測疲労試験湖の試作と焼結アルミニユム合金への応用" 粉体および粉末治金. (発表予定、1995年).
• [Publications] 野瀬正照、横田勝、他: "メカニカルアロイング法によるFe-M-O(M=Si,Zr)粉末の作製" 粉体及び粉末治金. 42. 166-170 (1995)