転がり疲労損傷モデルとしてのセラミックス材料のモードII疲労試験法の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555030
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Section: 試験
• Research Institution: Nakanihon Automotive College
• Principal Investigator: 高 行男 中日本自動車短期大学, その他部局等, 教授 (80141399)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 昭夫 名古屋大学, 工学部, 名誉教授 (60022993) ; 小川 武史 岐阜大学, 工学部, 助教授 (50167318) ; 加藤 泰世 中日本自動車短期大学, 自動車工業科, 講師 (90259292)
• Keywords: 転がり疲労 / モードII疲労 / 疲労き裂試験方法 / セラミックス

Research Abstract

転がり疲労による損傷は圧縮応力重畳下におけるモードII疲労であると考えられることから、モードII疲労特性は,各種材料の転がり疲労に対する強度を判定する特性値として有用であると考えられる。本研究の目的は,圧縮応力重畳下におけるモードII疲労試験装置の製作とこの試験装置によりセラミックスを含む各種材料のモードII疲労き裂の進展特性を明らかにすることである。
今年度においては,圧縮応力重畳下におけるモードII疲労試験装置の設計を行い,それに基づいて主要装置の製作を完了した。製作した試験装置は,(1)試験片のチャックへの固定と同時に静的圧縮負荷を与え,(2)4点せん断方式によりせん断荷重(モードII荷重)を負荷し,(3)き裂面に静的モードI荷重を負荷する構造である。
(1)の試験片チャックへの固定と同時に静的圧縮負荷を与える方法としては,テ-パ式チャックを用い,かつ,圧縮の負荷量と負荷が均一にかかることを確認するため試験片に4枚の歪ゲージを貼付する。(2)の4点せん断方式のせん断荷重の負荷部には鋼球を用い,荷重の負荷精度に留意した。(3)のき裂面に静的モードI荷重を負荷するのは,き裂面間の摩擦の影響を除去するためである。
上記のような構造により圧縮応力重畳下におけるモードII疲労き裂進展挙動の観察ならびにき裂進展速度の計測等が可能となると期待されるので,予備的モードII疲労試験をアルミニウム材に対して行い,試験装置の性能を確認しようとしている。