エンジニアリングセラミックスの力学挙動の特定に関する研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62306018
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 横堀 武夫 東海大学, 開発技術研究所, 教授 (60005139)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笹田 直 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016300) ; 岡村 弘之 東京大学, 工学部, 教授 (00010679) ; 坂田 勝 東京工業大学, 工学部, 教授 (90016296) ; 岸 輝雄 東京大学, 工学部, 助教授 (40011085) ; 西川 友三 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (90005215)
• Keywords: 時間依存型 / 繰返し回数依存型 / 時間及び繰返し回数依存型 / き裂と他の欠陥との相互作用 / ミクロとマクロを結合した破壊の力学 / 破壊靭性 / エネルギ釣合条件 / 局所限界応力条件

Research Abstract

重点領域研究の研究項目を具体的に説定した, そのうち,最も特徴的な項目を三つだけ下記する.
I.セラミックスなど無機系材料における繰返し応力下でのき裂成長速度や破壊寿命が
(1)時間だけできまるのか,(2)繰返し回数だけできまるのか,(3)あるいは,その双方に依存するのかについては,従来の研究結果の調査では不明であった. そこで,本研究組識による研究の結果,繰返し速度の範囲によって,また,アルミナセラミックスや窒化硅素などセラミックスの成分,組識によって,上記の何れの特性(すなわち(1),(2),(3)の特性)もがあらわれることがわかった. 炭化硅素は(1),(2),(3)のいずれの特性もしめさず,負荷応力の大きさだけで規定されるらしいこともしめされた. 構造材としての実用に結びつくためには,本項目を系統的に研究して明確にすることが緊要である. との結論に達した.
II.セラミックスなど無機系材料の破壊靭性は従来の破壊力学によっては評価できないことがわかった. その原因は,この種の材料では当核き裂の近傍に他の欠陥(き裂など)が存在し,その相互作用によるものとして説明された. したがって,き裂と近傍の他の欠陥との相互作用をとり込んだ. ないしミクロとマクロを結合した破壊の力学の構築が必要である.
IIIセラミックスなど無機系材料の破壊靭性がIIに述べたように従来の破壊力学によって評価できない理由のもう一つは,脆性破壊のクライテリオンが未だ確立されていないことであるという結論に達した. すなわち,エネルギー釣合条件と局所限界応力条件の両条件を充足することを破壊のクライテリオンとしなければならないことが結論された.

Research Products

• [Publications] 横堀 武夫: 機械の研究. 40. 85-88 (1988)
• [Publications] 岸 輝雄: 機械の研究. 40. 89-96 (1988)
• [Publications] 岸 輝雄: 第33回材料強度と破壊念内シンポジウム論文集. 33. 21-32 (1988)
• [Publications] 坂田 勝: 日本機械学会材料力学講演会講演概要集. 870-12. 86-87 (1987)
• [Publications] 坂田 勝: 材料. (1988)
• [Publications] Strengthening of Ceramics by Thermal Stress: Proceeding of ′87 International Symposium & Exibition on Science and Technology of Sntering Tokyo. NOVEMBER. 3-6 (1987)
• [Publications] 新原 皓一: Proceding of 12th Annual Conterence on Composites and Advanced Ceramics. JANUARY. (1988)
• [Publications] 新原 皓一: Proceeding of 12th Anual Conference on Composites and Advanced Ceramics. JANUARY. (1988)
• [Publications] 新原 皓一: 耐火物技術協会誌. 2. (1988)
• [Publications] 新原 皓一: Proceeding of Japanese-Brazil Special Ceramics Workshop,Ceramic Sodiety of Japan. 40-57 (1988)
• [Publications] 西川 友三: 機械の研究. 40. 113-118 (1988)
• [Publications] 西川 友三: 第33回材料強度と破壊国内シンポジウム論文集. 33. 44-49 (1988)
• [Publications] 横堀 寿光: 機械の研究. 40. 104-112 (1988)
• [Publications] 横堀 寿光: 日本機械学会第65期通常総会講演会 講演概要集. NO.880-1. 85-86 (1988)
• [Publications] 大原 秀晴,横堀 寿光 他: 日本材料強度学会誌. 22-1. (1988)
• [Publications] 市川 昌弘: 機械の研究. 40. 97-103 (1988)
• [Publications] 市川 昌弘: 日本機械学会第65期通常総会講演会講演概要集. NO.880-1. 83-84
• [Publications] 山田 敏郎: 新居浜工業高等専門学校紀要. 24. 9-14 (1988)
• [Publications] 山田 敏郎: Engineering Fracture Mechanics. (1988)
• [Publications] 山田 敏郎: 材料. (1988)
• [Publications] 山田 敏郎: International Journal of Fracture. (1988)
• [Publications] 山田 敏郎: Current Japanese Materials Research. 5. (1988)
• [Publications] 前川 一郎: 材料. 36. 1105 (1987)
• [Publications] 前川 一郎: 材料. 37. 464 (1988)
• [Publications] 笹田 直: 機械の研究. 40. 138-144 (1988)
• [Publications] 小林 英男: 日本機械学会論文集. (1987)
• [Publications] 小林 英男: 第33回材料強度と破壊国内シンポジウム論文集. 33. 50-56 (1988)
• [Publications] 佐々木 茂美: 日本材料強度学会誌.
• [Publications] 金 順一,淡路 英夫 他: 第31回材料研究連合講演会前刷集. 9-10 (1987)
• [Publications] 酒井 信介,岡村 弘光 他: 日本機械学会論文集.