1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09651021
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村川 英一 大阪大学, 接合化学研究所, 助教授 (60166270)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大沢 直樹 大阪大学, 工学部, 助教授 (90252585)
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| Keywords | 非線形数値破壊力学 / き裂進展 / 界面要素 / 界面ポテンシャル / 動的き裂伝播 / き裂伝播速度 / シャルピー衝撃試験 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、き裂まわりの塑性変形を数値計算により、忠実に追跡しながら、物理モデルとして受け入れ易いエネルギー解放率(G値)を用いて、疲労き裂も含めたき裂の問題を、非線形数値破壊力学の立場から検討する。さらに、J積分やCODに代わる、より普遍的な靭性パラメータを提案し、これを工学的問題に応用するための筋道を立てることである。
平成10年度においては、以下の研究成果が得られた。
(1) 平成9年度に開発された、界面要素を用いたき裂進展解析法を動的き裂進展にも適用できるように拡張し、新しく動的き裂進展解析法を開発した。この解析法は、一定の表面エネルギー密度G_<cr>を有するポテンシャル関数に基づき導かれた界面要素をき裂進展面に配置し、表面エネルギー密度G_<cr>に相当するエネルギー散逸を伴いながらき裂が動的に進展する過程が解析できるようにしたものである。
(2) 上記解析法を弾性板中におけるき裂伝播解析に適用し、予荷重の増加に従いき裂進展速度が上昇し、Rayleighの表面波速度に収れんするという現象が再現された。
(3) シャルピー衝撃試験を静的問題および動的問題として解析した結果、き裂面間の相互作用が同じであれば材料の降伏応力が上昇すると、強度は上昇する反面、延性と吸収エネルギーが低下することが示された。
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[Publications] 村川英一他: "表面エネルギーに基づいたき裂進展のモデル化と複合材料の界面剥離への応用" 関西造船協会誌. 230. 247-255 (1998)
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[Publications] H.Murakawa et al.: "New Computer Simulation Method for Crack Growth Using Lennard-Jones Type Potential Function" The 2nd YAMAZAKI International Symposium. 26-33 (1998)
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[Publications] H.Murakawa et al.: "界面ポテンシャル関数を用いた薄膜の界面剥離強度の評価" 日本金属学会講演概要. 127 (1998)
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[Publications] H.Murakawa et al.: "New Computer Simulation Method for Evaluation of Crack Growth Using Lennard-Jones Type Potential Function" The First Asian-Australasian Conference on Composite Materials. 607 (1998)
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[Publications] H.Murakawa et al.: "Computational Analysis of Crack Growth in Composite Materials Using Lennard-Jones Type Potential Function" The 23rd Annual Cocoa Beach Conference & Exposition. (1999)
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[Publications] 村川英一他: "界面要素を用いたき裂進展問題のFEM解析" 日本機械学会、第11回計算力学講演会. 111-112 (1998)
