| Research Abstract |
本年度は,昨年度にひき続き,残留応力場・不均質材料中における三次元疲労き裂の伝ぱシミュレーションを行い,その状況を検討した.シミュレーションには,昨年と同様に,有限要素弾性解析を用い,また,伝ぱ速度および伝ぱ経路の予測には,申請者らが以前に提案した『U予測による寿命予測法』および『Δσ_θ最大クライテリオン』を用いた.さらに,PMMA(商品名MMA)材を用いて三次元き裂の伝ぱ実験を行うことを試みた.以下に得られた結果を示す.
(1)シミュレーションの対象として,本年度は,昨年度に比べて,より一般的で解析が困難な三次元き裂,すなわち,円孔の縁から発生する斜め1/4円き裂の伝ぱシミュレーションを試みた.その結果,初期き裂からの最初の伝ぱは,昨年度行った1/4隅き裂の伝ぱ状況と同様な結果を得た.しかしながら,き裂を伝ぱさせる際に用いる自動メッシュ切り直しプログラムの不具合のため,それ以上継続してき裂伝ぱシミュレーションを行うことができなかった.次年度に,本プログラムを完成させ,より長くき裂を伝ぱさせることを試みる.
(2)(1)に対応させたき裂の開閉口シミュレーションは,プログラムの不具合のため行えなかったが,三次元き裂を二次元き裂の拡張と考え,二次元き裂の残留応力場におけるき裂開閉口シミュレーションを行った.その結果,き裂面の弾性接触が発生した.その際,破面同士の接触状況を完全固着および完全滑り接触の二つの場合に分けシミュレートした.その結果,本シミュレーションではK_H値の変化が小さかったため,両者にき裂伝ぱ経路の変化は認められなかった.三次元き裂の場合にも同様の傾向が生じると思われた.なお,PMMA材に対する実験は,試験片製作の困難さから,精度よい試験片が得られずよい結果が得られなかった.次年度に再度試みる予定である.
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