2008 Fiscal Year Annual Research Report
光学的全視野計測法と粒子法による複合材料のき裂発生・進展メカニズムの解明
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20560433
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
黄 美 Nagasaki University, 工学部, 助教 (00346933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 千尋 長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 准教授 (60230124)
才本 明秀 長崎大学, 大学院・生産科学研究科, 准教授 (00253633)
松田 浩 長崎大学, 工学部, 教授 (20157324)
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| Keywords | 粒子法 / 光学的全視野計測法 / ESPI |
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| Research Abstract |
鋳鉄やコンクリートなどのぜい性固体が圧縮力を受けると、圧縮方向といくらか角をなす方向に帯状の損傷領域が発生し、それが起点となってせん断型の破壊挙動を示すことがある。本研究では、モルタルおよびコンクリート試験片を製作し圧縮試験を行い、光学的手法により試験片表面全体における変位・ひずみ・応力を全視野計測を実施するとともに、き裂の発生と発生したき裂によるひずみの局所化問題に対して有効な粒子法による破壊解析を実施し、ぜい性材料、複合材料におけるき裂の発生・進展メカニズムを解明する目的である。本年度は,コンクリート材料に対して、次の2つの準備的な研究を並行して進めた。
(1)電子スペックルパターン干渉(ESPI)計測による全視野変位・ひずみ計測
中央部に孔を持つ長さ100mm、幅100mm,厚さ2mmの試験片を作成して、万能型引張圧縮試験機により圧縮試験を実施した。ESPIで変位分布やひずみ分布の変化に注意し、試験片材料のパラメータおよび孔の大きさはき裂の発生条件に及ぼす影響を詳細に調べた。
(2)SPH粒子法を用いて、上記(1)の実験をシミュレーション解析
開発されたSPH粒子法の精度を明らかにするために、まず、2次元非定常熱伝導問題に対して解析を行った。次に、小変形小ひずみ2次元弾性解析の適用性を確認したうえ、大回転大変形に適用するプログラムを開発した。
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