1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10555245
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
田中 紘一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90143817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 健 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (40303185)
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| Keywords | ナノインデンテーション / 補正 / 接触深さ / フレームコンプライアンス / 圧子先端切断長さ / P-h曲線 / ヤング率 / ポアソン比 |
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| Research Abstract |
ナノインデンテーション試験は規格化がなされておらず,試験機による測定結果はかなり異なっている。今年度はこれらの試験機の違いに依存せず、それぞれの測定結果から材料の真の測定値を得るための補正法を提案し,その補正法が妥当であるかの検証を行った。
機構や諸性能の異なる試験機を4種類用意し,ヤング率が既知の材料を用いてそれぞれの試験機で最大押込み荷重を変えて試験を行い、接触深さh_AとコンプライアンスCを求めた。次に試料と圧子のヤング率とポアソン比に基づく理論曲線からのずれを試験機のフレームコンプライアンスC_fと圧子先端切断長さΔh_Tを用いて表し、これらが試験機に依存した量として最小二乗法により最適なC_fおよびΔh_Tを算出し,それぞれの測定結果を補正した。その結果4種類の試験機で得られたP-h曲線は試験機ごとの差が生じていたが,補正後の結果はほぼ一致し,本補正法が妥当であることを裏付けるものとなった。
以上フレームコンプライアンスC_fと圧子先端切断長さΔh_Tを用いて,接触深さh_AとコンプライアンスCを補正する方法を提案し,補正した結果から以下のような知見が得られた。
(1)補正法により試験機に依らない真の測定値を得ることができた。
(2)試験機ごとのC_f値を得ることができ,これにより試験機の相対比較が可能となった。
(3)柔らかい材料ほど表面損傷が生じやすく,大きなΔh_T値が得られることが分かった。
(4)C_f値は試験ごとのばらつきが生じた。これは試料の取り付けや測定点の位置に依っているものと考えられる。
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