2018 Fiscal Year Annual Research Report
Generalization of Taylor impact test during ultra-high speed deformation by real time measurement of stress and temperature
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16K14504
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
岩本 剛 広島大学, 工学研究科, 准教授 (40274112)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 構造・材料 / 超高速衝撃試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
検力装置については種々検討した結果，振動抑制の観点からホプキンソン棒法に基づく装置が最良との認識に至った．また，サボについても検討を実施したが，破砕を防止することは困難であったことから，破砕の発生前にサボと試験片の分離を実施可能なよう，装置を製作した．続いて，テイラー試験の下限速度と同等な速度を実現可能な小型ホプキンソン棒法に基づく装置を新たに製作し，温度上昇の測定を実施した．その結果，温度が十分な応答性にて超高速度域で測定可能であることがわかった．この結果を受けて，テイラー試験中の温度上昇の測定を試みたが，試験片の飛翔に伴う，赤外線検出素子の破損を防ぐための設置位置が問題であることがわかった．続いて，市販の解析コードを用いて有限要素シミュレーションを実施し，テイラー試験法にホプキンソン棒に基づく検力装置，サボの分離，ならびに高速度カメラによる試験片の外径測定を組み込めば，ある時刻において，超高速度域における応力－ひずみ曲線が適切に測定可能であることを示し，論文として海外の雑誌に出版した．以上の結果から，実際の試験装置により測定を実施したが，応力－ひずみ曲線を測定可能な時間がシミュレーションとは異なっており，加工硬化が表現できる曲線は取得可能であったが，応力を過大に測定するという問題点が存在することがわかった．さらに，高速度カメラの動画から，ある瞬間付近の２枚の画像を使用して，その平均時間におけるひずみ速度分布を測定した．その結果，最高ひずみ速度では毎秒100000を実現することが可能であることがわかった．
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