2002 Fiscal Year Annual Research Report
ゴムチップ成形板の衝撃変形挙動とエネルギー吸収特性評価
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14550062
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
臺丸谷 政志 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (40002018)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 秀敏 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (10205479)
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| Keywords | 衝撃 / 落錘式衝撃試験装置 / スプリット・ホプキンソン棒法 / PMMA入出力棒 / ゴムチップ成形板 / ひずみ速度依存性 / 構成方程式 |
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| Research Abstract |
金属材料などに関しては,衝撃荷重下における変形強度特性試験にはスプリット・ホプキンソン棒法(Split Hopkinson Bar Technique, SHB法)が広く用いられている.しかし,ゴム材料や軟質プラスチックのような金属材料に比べて2桁以上も変形強度が小さくかつ大変形を伴う材料の場合,SHB法測定入出力棒との機械的インピーダンスがマッチせず,また比較的長い衝撃持続時間を必要とするため従来型のSHB法によっては衝撃変形強度測定は一般に困難とされており試験法は確立されていない.本研究の目的は,廃タイヤ等を粒状に粉砕したゴムチップを主材とする成形体とそれらの成型品の衝撃試験法と衝撃エネルギー吸収特性評価法の検討を行うことである.
平成14年度は,ゴムチップ成形板の衝撃圧縮試験を実施するため,落錘式の大型スプリット・ホプキンソン棒試験装置の試作を行った.SHB法測定用入出力棒と供試材の機械的インピーダンス差の低減を図りまた比較的長い衝撃持続時間を実現するため,入・出力棒に直径45mm,長さ2000mmのPMMA丸棒を用いた.衝撃棒にも同じPMMA丸棒を使用するため大容量が得られる縦型の自然落下を利用した落錘式とした.2,3の供試ゴムチップ成形板に関して,再現性のよい良好な衝撃試験結果が得られた.ひずみ速度10^2〜10^3(1/sec)の範囲で衝撃速度(ひずみ速度)の増加に伴い応力値が大きく増加し,供試ゴムチップ成形板は著しいひずみ速度依存性を示す結果が得られた.また,実験結果より供試ゴムチップ成形板のひずみ速度効果を含む構成式の構築を試みた.
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