| Research Abstract |
本研究の目的は,例えば千島海溝部の北米大陸プレートと太平洋プレート境界に代表されるプレート境界の破壊をシミュレートするための「プレート境界の力学条件および,境界条件を満たす」実験方法を確立することである.本課題では,その基礎的な研究を行なう.
まず,初年度は,プレート境界と同様の境界条件を満たすき裂の導入手法を検討するため,セラミックス,鋼材や花崗岩の予き裂の導入手法について実験的検討を行なった.
本年度は,昨年度に引き続き,初期き裂の詳細を調べた.さらに,力学的に3軸圧縮下でプレートにせん断応力を負荷する模擬実験として転がり疲労試験を実施し,疲労させた試験片の断面観察を行ない,内部き裂の分岐挙動を詳細に観察した.これにより,セラミックスでの内部分岐状態の詳細観察に成功した.また,内部における分岐が3軸圧縮下で局所的なせん断応力で発生することも解析により確かめた.
また,大規模なプレート破壊を模擬する方法として球の圧縮問題を解決する実験手法の開発にも成功した.
(以上の成果は雑誌論文として印刷ずみ)
また鋼材でも,内部における分岐が3軸圧縮下で局所的なせん断応力で発生することを実験で確かめることに成功した.これは,磁性体でも分岐き裂の発生を実現・観察できることを意味している.そこで,磁気シールド用の壁を作製し,磁場測定機を購入することにより,き裂の進展過程で変化する磁場の特性を調べた.この結果,き裂が進展するとき裂先端近傍の磁場は減少することを突き止めた.
以上により,鋼材・セラミックスに内部き裂を導入し,力学的に3軸圧縮下でプレートにせん断応力を負荷する方法の開発も行うことに成功した.また鋼材についてはき裂進展挙動を磁気測定機により観察することに成功した.セラミックスについては,分岐の力学的条件について,初歩的な解析にも成功した.
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