1995 Fiscal Year Annual Research Report
形状記憶合金の新たなインテリジェント性開拓とその応用
Project/Area Number |
07650099
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Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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Research Institution | Mie University |
Principal Investigator |
徳田 正孝 三重大学, 工学部, 教授 (90023233)
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Keywords | 形状記憶合金 / 擬弾性効果 / インテリジェント材料 / 複合負荷 / 履歴依存性 / 変態 / 逆変態面 / 固体アクチュエータ / ロボット |
Research Abstract |
平成7年度(研究初年度)において、Cu-Zn-A合金製の薄肉円筒試験片に軸力とねじりの組み合わせ負荷を与え、形状記憶合金の擬弾性変形挙動を系統的実験により精密に調べた結果、以下のことが明らかとなった。 1.一定温度(室温)での複合負荷試験にて、マルテンサイト変態及び逆変態条件(変態応力面)を検討するとともに、その温度依存性を明らかにした。 2.複合負荷条件下で非比例負荷/除荷試験を行った結果、異なる負荷経路にて同一の応力状態に達したときに得られるひずみ状態には差異が観察され、形状記憶変形挙動は負荷時に強い応力履歴依存性のあることが判明した。一方、除荷経路が同一であればその除荷とともにひずみの応答経路は接近し履歴依存性は消滅して行く(履歴効果の減退)。また、除荷経路にかかわらず、最終的には応力ゼロ状態はひずみみゼロ状態に対応した。 3.複雑な応力状態下での試験片に現れる紋様を実験中にオンタイムで観察した結果、変態バリアントの発達、干渉、消滅の様子が明らかとなった。 以上のように、平成7年度に行った系統的基礎実験の結果から、従来の単純な負荷実験(例えば単軸引張り試験)では見られない多くの興味ある特異的挙動が明らかになった。今後さらに複合負荷条件下におけるこのような形状記憶合金のユニークな特性を調べ、その基本メカニズムの解明を進めて行くことにより、形状記憶合金の新たな工業的応用の拡大、とくにインテリジェント材料/構造システムにおける有望な固体アクチュエータ素子開発に対し極めて大きな成果が期待できる。
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[Publications] 徳田正孝: "Experimental Study on Mechanical Behavior of Cu-based Shape Memory Alloy under Tension-Torsion Combined Loading" The Third Asia Pacific Workshop on Intelligent Mates.& the 4th Symp.on Intelligent Materials. 28-30 (1995)
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[Publications] 徳田正孝: "Semi-micro Approach toPseudoelastic Behavior of Polycrystalline Shape Memory Alloy" Proceedings of IMMM'95,Beijing.427-432 (1995)
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[Publications] 徳田正孝: "Performances of Shape MemoryAlloy under Complex Laoding Conditions" Proceedings of Plasticity'95,Sakai,Japan. 367-372 (1995)
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[Publications] 徳田正孝: "The Stabilization on Transformation Pathway in Stress-induced Martensite" Scripta Metallurgica,. 32-12. 2073-2079 (1995)
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[Publications] 徳田正孝: "The Response of SMA Polycrystal to the Combination of External Forces and Thermal Change" Proc.of MIMR,Sendai,Japan(Int.Symp.on Microsystems,Intelligent Materials and Robots),Tohoku Univ.427-430 (1995)
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[Publications] 徳田正孝: "EXPERIMENTAL STUDY ON PERFORMANCES IN Cu-BASED SHAPE MEMORY ALLOY UNDER MULTI-AXIAL LOADING CONDITIONS" Materials Science Research International. 1-4. 260-265 (1995)