2016 Fiscal Year Annual Research Report
Indentation based measurement of residual stress and plastic properties with gradient distribution
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26420025
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
米津 明生 中央大学, 理工学部, 教授 (40398566)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 材料強度 / 塑性ひずみ / 残留応力 / 有限要素法 / インデンテーション法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境助長割れや疲労破壊のような経年的な劣化や損傷を誘発する残留応力は，材料内の不均質なひずみ分布によって生じるため，数結晶レベルのような微小スケールにおける弾塑性ひずみと残留応力分布の計測が材料健全性評価として必要である．
本研究では，インデンテーション法（押込み試験）を用いて残留応力と塑性特性（塑性ひずみ）を同時に計測できる方法を開発した．この方法は，パラメトリック有限要素解析の結果を整理した無次元関数に，押込み試験の結果を代入することで，容易に残留応力と塑性特性の二つの材料特性を推定できる特徴を有する．始めにオーステナイト系ステンレス鋼のショットピーニング材に対する手法を開発し，成果報告を行った（国際学術誌，J. Mater. Eng. & Perform. (ASM),2015）．その後，様々な金属材料へ展開できる手法を開発した．そこでは，任意の残留応力が付与できる治具を開発し，開発手法の検証を行うことを目指してきた．
本年度は昨年度の内容を引き続き，残留応力が付与できる治具を開発し，インデンテーション試験中に様々な残留応力が付与できる実験方法を確立した．深さが数um領域の微小荷重試験および数百umの大荷重試験装置ともに，残留応力が付与できる治具を開発し，本手法の有用性を検証する設備を整えた．これは，単軸および多軸応力状態を付与できるため，様々な残留応力場を想定した実験が行える特徴を有している．また，これまでは金属材料の評価を主に対象としてきたが，それ以外の材料への応用も試み，例えば高分子材料の評価を目指すとともに，最終目標である材料特性が深さ方向に勾配をもつケースへの展開を目指して研究を進めた．
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Research Products
(19 results)
