1999 Fiscal Year Annual Research Report
転位動力学に基づいて導出した繰返し変形構成式による多軸応力下の疲労解析
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11450046
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
幡中 憲治 山口大学, 工学部, 教授 (60026193)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 泰弘 株式会社, 超高温材料研究所, 研究員
小川 寿 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (10043887)
大木 順司 山口大学, 工学部, 助手 (80223965)
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| Keywords | 転位動力学 / 多軸応力 / 繰返し変形構成式 / 疲労寿命予測 / 了積分 / き裂開閉口挙動 |
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| Research Abstract |
(1)銅環状切欠試験片の荷重制御および変位制御下の低サイクル疲労試験を実施した。加えて、研究代表者らによる繰返し変形構成式を弾塑性有限要素法に導入することにより、切欠部の繰返し応力-ひずみ応答および切欠部に生じる各種塑性ひずみ成分を算出した。そして、これらのひずみ成分と実験により得られる疲労き裂発生寿命との相関関係を調べ、切欠部に生じる相当塑性ひずみ幅が疲労き裂発生を支配する重要な力学的因子であることを明らかにした。
(2)(1)の環状切欠部に発生した三次元表面き裂の成長を支配する破壊力学的評価手法につき検討した。具体的には、先に提案した繰返し変形構成式を弾塑性有限要素法に組み込むことにより、先ず経路積分により切欠部に生じた三次元き裂に対するJ積分値を算出した。さらに、き裂開閉口を数値計算により算定する手法を提示した。これらを通じて切欠部に生じた三次元表面き裂進展速度の評価法を明らかにし、切欠部の三次元表面き裂の伝ぱ寿命予測法につき検討を加えた。
(3)(1)と(2)より、疲労き裂の発生過程と伝ぱ過程を統合した切欠材の疲労寿命予測に関する数値シミュレーション手法につき検討を加えた。
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