高速変形下での塑性不安定及び変形の局所化現象の発生機構の解明と発生限界の予知

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550075
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 冨田 佳宏 神戸大学, 工学部, 助教授 (10031147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 多田 幸生 神戸大学, 工学部, 助教授 (70135812) ; 進藤 明夫 神戸大学, 工学部, 教授 (30031040) ; 北川 浩 大阪大学, 工学部, 教授 (30029095)
• Keywords: 塑性不安定 / 熱粘塑性構成式 / 計算力学 / 変形の局所化 / 高速変形 / 断熱せん断帯 / 延性破壊挙動 / 薄板の成形

Research Abstract

材料が高速変形を受けた場合に発生する不安定あるいはそれによって起こる変形の局所化現象の発生機構を解明しその発生限界を予知する手法を確立することを目的とし以下の成果をあげた。
(1)シミュレーションによって、高速圧縮および引張りを受けるブロックの変形過程を検討し変形域の変形の特徴を調べた。さらに、このような変形過程を数値シミュレーションする場合、数値不安定などが起こる可能性があるので、これを抑制するための手法ならびに計算効率を大幅に上げる解析手法を開発した。これにより、3次元変形の局所化過程のシミュレーションが実用的なレベルで可能になった。
(2)変形理論と結晶塑性理論を用いて材料のひずみ速度と温度依存性を考慮できる現象論的なモデルによる構成式と物理的なモデルによる構成式を構築した。これを用いて、ブロックの圧縮、引張りにおける変形の局所化現象に及ぼすひずみ速度ならびに温度依存性の影響を検討した結果、通常の金属材料が有する程度のわずかなひずみ速度依存性が変形を劇的に変化させること、温度依存性の考慮がひずみ速度依存性体の変形を把握する上で不可欠であること、寸法効果を考慮することが極めて重要であることなどが判った。
(3)上記のような比較的単純な変形過程に加えて、円管の不安定挙動、延性破壊と密接な関連を有するクラック先端の変形挙動、ボイド材の変形挙動、薄板の成形過程中発生する不安定現象等の検討を行ない、それぞれについて、変形の局所化や不安定の発生限界を求めた。

Research Products

• [Publications] Y.Tomita;A.Shindo;A.Fatnassi.: Int.J.Plasticity. 4. 251-263 (1988)
• [Publications] Y.Tomita.;A.Shindo.;Onset and growth of wrinkles of thin square plates subjected to diagonal tension: 30. 1988. (921-931)
• [Publications] Y.Tomita.;A.Shindo.;O.Hirata.: Proc.J.C.M.R.32. (1989)
• [Publications] 冨田桂宏、進藤明夫、秋万錫: 塑性と加工. 30. (1989)
• [Publications] 秋万錫、冨田桂宏、進藤明夫: 日本機械学会論文集. 55. (1989)
• [Publications] Y.Tomita.;A.Shindo.: Proc.Plasticity. 89. (1989)