1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09450054
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
陳 玳こう 東京理科大学, 工学部, 教授 (90217266)
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| Keywords | 接合界面 / 応力特異性 / 複合材料 / 応力拡大係数 / 応力集中 / 破壊力学 / 弾塑性特異応力場 / 界面き裂 |
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| Research Abstract |
本年度では,接合材の強度評価法を開発するために,数値計算モデルを用いて,接合界面端での特異場について以下のように検討を行った.
1.接合界面における特異応力場の強さを評価するために,母材に埋めこまれた短繊維の端部に生じた特異応力場について数値解析を行い,求めたに応力拡大係数に基づいて引張分離破壊およびせん断分離破壊の厳しさと繊維方向との関係を検討した.また,熱残留応力による接合梁材の接合角部における特異応力場についても数値解析を行い,加熱と冷却についてそれぞれの引張分離破壊が起こる危険性について検討を行った.
2.接合界面にき裂が生じた問題として,介在物の界面に生じたき裂について解析を行い,求めた結果に基づいて界面の曲率半径から小き裂の応力拡大係数を推測する近似方法を提案した.
3.塑性変形による応力特異性の緩和効果を考慮するために,切欠きの問題について,切欠き先端領域をくさび状に分割し,各分割要素の表面力と表面変位を結ぶ剛性マトリックスに基づく塑性応力特異性の解析手法を提案し,両縁応力自由,両縁変位固定,一方応力自由・一方変位固定のV形切欠き先端の問題に適用して,その有効性を確認した.また,解析結果に基づいて,ひずみ硬化指数nによる影響について検討を行った.その結果,一般的にはnの値が大きくなるほど,塑性変形による応力の特異性の指数は,弾性のそれより小さいが,その例外もあることが明らかにされた.
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[Publications] Dai-Heng CHEN and Seiji NAKAMICHI: "Plane Problem of Cracks Generated from the Interface of an Elliptical Inclusion" JSME International Journal. 40・3. 275-282 (1997)
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[Publications] Dai-Heng CHEN: "The effect of an Elliptical Inclusion on a Crack" International Journal of Fracture. 85. 351-364 (1997)
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[Publications] 陣玳こう, 吉山剛: "だ円形介在物内に発生したき裂の応力拡大係数" 日本機械学会論文集(A編). 64・618(掲載予定). (1998)
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[Publications] 陣玳こう, 牛島邦晴: "切欠き先端における弾塑性応力特異性" 日本機械学会論文集(A編). (掲載予定). (1998)
