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2007 Fiscal Year Annual Research Report

複合荷重下での大規模延性破壊シミュレーションシステムの構築

Research Project

Project/Area Number 19560100
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

菊池 正紀  Tokyo University of Science, 理工学部, 教授 (90107540)

Keywords機械材料・材料力学 / 金属物性 / 計算機システム / 構造・機能材料 / 破壊力学
Research Abstract

(1)A533B鋼を用いて混合モード負荷下での延性破壊試験を実施した。混合モード比が増大するにつれてき裂の進展方向が変化した。また試験片の厚さが大きい場合、試験片内部と表面ではき裂進展方向が異なることが明らかとなった。
(2)延性破面を走査型電子顕微鏡により詳細に観察した。ディンプルの径を測定し、混合モード比が大きくなるとディンプル径が小さくなることを見出した。またシャリップ領域には多数の小さなディンプルが観察された。これにより、シャリップ領域も含めて、延性破壊にはボイドの形成と成長が主要な役割を果たしていることが明らかとなった。
(3)そこでボイドの発生と成長・合体を考慮できるGursonの構成方程式を用いてこの問題の数値解析を試みた。従来から広く用いられている塑性ひずみ支配でのボイド発生モデルを用いたところ、試験片内部でのき裂進展方向が実験と全く異なるものとなることが分かった。これは本研究で始めて明らかとなった事実である。
(4)その原因を考察するために、ボイド発生モデルの全面的見直しを開始した。これは次年度以降の本研究の重要課題である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2007

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Application of s-Version Finite Element Method to Two-Dimensional Fracture Mechanics Problems2007

    • Author(s)
      Hiroshi Okada, Sayaka Endo, Masanori Kikuchi
    • Journal Title

      Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 1巻

      Pages: 699-710

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シャリップ破壊も含めた延性破壊過程の研究2007

    • Author(s)
      菊池 正紀, 山王丸 将吾
    • Journal Title

      日本機械学会論文集A編 73巻

      Pages: 934-941

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fatigue crack growth simulation under mixed mode loading condition using S-FEM2007

    • Author(s)
      Masanori Kikuchi, Yoshitaka Wada, Masafumi Takahashi
    • Organizer
      APCOM'07-EPMESC XI
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2007-12-06
  • [Presentation] 混合モード負荷下における延性破壊構築の研究2007

    • Author(s)
      菊池 正紀, 山王丸 将吾
    • Organizer
      日本機械学会材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
    • Year and Date
      2007-10-25
  • [Presentation] 重合メッシュ法を用いた2次元疲労き裂進展シミュレーション2007

    • Author(s)
      菊池 正紀, 高橋 真史
    • Organizer
      日本機械学会材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
    • Year and Date
      2007-10-25

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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