1999 Fiscal Year Annual Research Report
結晶学的せん断帯の生成・成長による構造物の衝撃崩壊特性の最適化
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11450041
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
伊藤 耿一 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30005425)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井澤 義明 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00143016)
柴田 勝久 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 講師 (20196421)
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| Keywords | 結晶塑性 / 局所せん断帯 / 塑性不安定 / 有限要素法 / 複合負荷試験 |
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| Research Abstract |
結晶学的せん断帯の生成成長のクライテリオンを確立し,その生成成長過程をシミュレーションできる数値解析法を開発することにより薄肉構造体の衝撃崩壊特性を制御する方法を確立することを目的として本年は以下の研究を行った.
1.WP1:単結晶のせん断帯生成・成長の力学モデルの確立.FCC結晶を対象として,せん断帯発生クライテリオンの数理モデルを確立し,これにより単結晶のせん断帯発生ひずみおよびその方向と結晶学的負荷方向の関係を明らかに出来た.また,円管による複合負荷試験システムの設計は完了し,申請設備のインストロン試験機をベースにこれに内圧負荷及び負荷経路制御機能を付加し,さらにリアルタイムでの歪計測システムの開発とその基本特性の確認を終え,任意負荷経路における円管の変形過程を実験的にシミュレーションするkとが可能となった。
2.WP2:せん断帯損傷モデルによる数値材料試験システムの開発.WP1で確立したせん断帯発生クライテリオンにより予測されるせん断帯をFCC結晶の第13番目の,非硬化すべり系とする結晶モデルによる多結晶損傷モデルの数値シミュレーターを開発し,これを用いて,平面ひずみ引張りおよび圧縮についての解析を行った結果,せん断帯が成長し材料の表面に貫通するまでの過程をシミュレート出来ることを確認した.これにより,せん断帯の生成成長による構造物の崩壊過程を予測出来る可能性を確認した.また,供試材の集合組織を表面波による超音波計測する手法を確立して,集合組織の変形による変化を通して生ずる異方性主軸の余ひずみによる回転量を評価した.
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