1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08455049
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
進藤 裕英 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (90111252)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀口 勝三 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30219224)
上田 整 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10176589)
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| Keywords | 弾性論 / 電磁破壊力学 / 電磁弾性相互干渉 / 電磁材料 / 圧電セラミックス / 強電磁場 / 超伝導応用機器 / 電子・電気機械デバイス |
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| Research Abstract |
本研究は、電磁力応用機器の設計および信頼性・安全性評価に資することを目的に、電磁材料システムの破壊および変形拳動に及ぼす電磁場の影響解明に関する理論的・実験的研究を行ったものである。本年度は、昨年度の検討結果より、解析モデルおよび実験方法の妥当性を考察し、問題点をまとめ、新たな解析および実験を行なった。得られた成果を要約すると以下の通りである。
1.一様磁場内における貫通き裂を有する導電性Mindin平板および軟磁性Mindlin平板の磁気たわみ波散乱問題を取り上げ、き裂の動的磁気弾性挙動を理論的に解明した。
2.フェライト系ステンレス銅SUS430およびオーステナイト系ステンレス銅SUS316溶材(フェライト含有量2.58%)を対象に、磁場内おけるき裂材の曲げ試験を行い、モーメント拡大係数に及ぼす磁場の影響を明らかにした。
3.超電動マグネット用構造材料母材および溶接材の極低温・強磁場下における破壊・変形実験の試験冶具を製作し、一部実験を開始した。
4.圧電セラミックスの疲労き裂成長挙動に関する数理解析を行ない、具体的にき裂を有する圧電セラミックス、緑に平行および垂直なき裂を有する圧電セラミックス帯板の面外せん断問題を取り上げ、疲労き裂成長に及ぼす電気弾性相互干渉の影響を解明した。
5.圧電セラミックスの圧子圧入試験を実施し、き裂長さに及ぼす分極方向および電場の影響を明らかにした。また、実験結果に理論的検討を加えるため、圧子圧入試験に関する有限要素解析を実施予定である。
6.電磁場と力学場の相互干渉を考慮した電磁材料力学・破壊力学に関する基礎理論を整備し、数値シミュレーション法開発に着手した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Y.Shindo: "Singular stress and Electric Fields of a Piezoelectric Ceramic Strip with a Finite Crack Under Longitudinal Shear" Acta Mechaica. 120-1/4. 31-45 (1997)
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[Publications] Y.Shindo: "Bending of a Symmetric Piezothermoelastic Laminated Plate with a Though Crack" Archives of Mechanics. 49-2. 403-412 (1997)
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[Publications] Y.Shindo: "Flexural Wave Scattering at a Through Crack in a Conducting Plate Under a Uniform Magnetic Field" ASME Journal of Applied Mechaics. 64-4. 828-834 (1997)
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[Publications] 堀口 勝三: "磁場内におけるフェライト系ステンレス鋼平板の曲げ試験と磁気弾性解析" 日本機械学会論文集,A編. (印刷中).
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[Publications] Y.Shindo: "Scattering of Oblique Flexural Waves by a Through Crack in a Conducting Mindine Plate in a Uniform Magnetic Field" International Journal of Solids and Structures. (in press).
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[Publications] Y.Shindo: "Dynamic Bending of a Symmetric Piezoelectric Laminated Plate with a Through Crack" Theoretical and Applied Fracture Mechanics. (in press).
