1996 Fiscal Year Annual Research Report
超高温変位計の試作とこれによるセラミックスの高温非弾性設計手法の開発
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07555626
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| Research Institution | YAMAGUCHI UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
幡中 憲治 山口大学, 工学部, 教授 (60026193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北岡 隆 島津製作所(株), 試験計測事業部, 技術エンジニア
大木 順司 山口大学, 工学部, 助手 (80223965)
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| Keywords | 超高温変位計 / エンジニアリングセラミックス / 微小変位計測 / 引張圧縮繰返し疲労 / 高温非弾性ひずみ / Slow Crack Growth / 寿命予測 |
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| Research Abstract |
超高温用に独自に設計した変位計をアルミニウム合金で製作した。この変位計はセラミックス試験片ゲージ部と変位検出用ロッドのエッジとの接触部におけるすべりを防ぎ、加えてエッジ部に加えられる押しつけ力により試験片に生じる曲げ応力が押さえられるように設計されている。この変位計を用いて室温において窒化けい素セラミックスの引張圧縮繰返し変位を計測した。種々試行錯誤的に細かい設計変更を実施した結果、この変位計により、繰返し速度f=0.1Hzの下でセラミックス試験片に生じる10〜70μmの繰返し変位を0.1μmの精度で長時間にわたり安定して計測し得ることが判明した。今後、この設計仕様で変位計を炭化けい素セラミックス、エリンバー材等を用いて製作し、超高温下での繰返し変位の計測を可能にすることができる。
また、1000〜1400℃において窒化けい素セラミックスの、台形応力波形および引張応力側にのみ一定応力保持時間を有する波形下の疲労試験を実施した。その結果、窒化けい素セラミックスの高温疲労寿命はSCG(Slow Crack Growth)の概念に基づいて破壊力学的に導出された寿命則により予測し得ることが判った。
今後、これらの研究成果を発展させ、セラミックス材料の高温非弾性ひずみの計測に基づく精度の高い高温寿命解析を行う予定である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] K.Hatanaka: "Tensile Creep of Sintered Silicon Nitride Ceramics at Elevated Temperatures" Fracture Mechanics of Ceramics. Vol.12. (1996)
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[Publications] 幡中憲治: "常圧焼結窒化けい素セラミックスの高温引張圧縮繰返し疲労強度に及ぼす応力波形効果" 日本機械学会論文集 A編. 62-595. 614-620 (1996)
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[Publications] K.Hatanaka: "Analysis of Bending Creep Behavior of Silicon Nitride Ceramics at Elevated Temperature" JSME International Journal Ser.A. 38-2. 194-200 (1995)
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[Publications] 幡中憲治: "常圧焼結窒化けい素セラミックスの高温引張クリープ変形" 日本機械学会論文集 A編. 61-584. 791-797 (1995)
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[Publications] 幡中憲治: "セラミックスの高温下における変形・強度解析手法の開発" ニューセラミックス. No.5. 55-65 (1994)
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[Publications] 幡中憲治: "常圧焼結窒化けい素セラミックスの高温引張圧縮繰返し疲労試験" 日本機械学会論文集 A編. 60-573. 1129-1136 (1994)
