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破壊力学及び画像解析援用によるオ-ステンパ球状黒鉛鋳鉄の強度及びじん性評価

研究課題

研究課題/領域番号 01550060
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 機械材料工学
研究機関九州工業大学

研究代表者

原田 昭治  九州工業大学, 工学部・設計生産工学科, 教授 (80029199)

研究分担者 福島 良博  九州工業大学, 工学部・設計生産工学科, 助手 (40156774)
秋庭 義明  九州工業大学, 工学部・設計生産工学科, 助教授 (00212431)
野田 尚昭  九州工業大学, 工学部・設計生産工学科, 助教授 (40172796)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1990年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1989年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード球状黒鉛鋳鉄 / 低サイクル疲労 / 疲労き裂伝ぱ / 基地組織 / オ-ステンパ処理 / レ-ザ干渉変位計 / き裂開閉口 / 疲労き裂発生・伝ぱ / き裂開口変位
研究概要

球状黒鉛鋳鉄を(球状黒鉛+基地組織)で構成される複合材料として捉え,強度評価の検討を行った。特に,従来の研究で不十分であった,黒鉛性状や基地組織の定量的に基づいて強度評価を行うことに主眼をおき,画像解析装置を利用した必要な解析ソフトを試作し,解析を行った。また,黒鉛を起点として発生した微小き裂の成長過程におけるき裂開閉口挙動の高精度測定を目的としてレ-ザ干渉変位計を試作し,同装置の精度の検討を行った。
強度評価については低サイクル疲労を中心とし,オ-ステンパ処理したベイナイト基地材を初め,比較材としてフェライト基地材およびパ-ライト基地材を用いて検討を行った。先ず,疲労強度や疲労過程に及ぼす基地組織の影響を明らかにし,次に微小き裂の発生,伝ぱ過程で果たす球状黒鉛の役割について,破壊力学的立場から検討した。さらに疲労強度に及ぼす黒鉛粒数の影響や巨視疲労き裂伝ぱに及ぼす基地組織の影響についても調べた。これらの研究を通じて,疲労き裂の発生段階や成長段階で果たす基地組織や球状黒鉛の役割及び疲労寿命に及ぼすそれらの影響がほぼ明かとなった。
当初の研究計画段階からは多少研究計画を変更したとはいえ,ほぼ計画目標を達成したものと考えている。優れた性質を備えているにも拘らず,今日でもなお一般には強度信頼性の低い材料と認識されている球状黒鉛鋳鉄を真に有用な工業材料としてより広汎に普及させるためには,強度信頼性を確保するに足る充分な基礎強度資料の集積が不可欠である。研究計画に掲げながら計画年度内に実施できなかったじん性評価の問題や球状黒鉛の弾性効果を含む疲労過程で果たす役割のシミュレ-ション解析の問題も含め,今後とも引続き球状黒鉛鋳鉄の強度評価の行い,実用ベ-スでの強度資料の集積を行う。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 原田 昭治,秋庭 義明,植田 隆浩,矢野 満: "パ-ライト型球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労" 材料. 39. 1133-1138 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji Harada・Yoshiaki Akiniwa Takahiro Ueda・Mitsuru Yano: "LowーCycle Fatigue of a Pearlitic Ductile Cast Iron" Proc.4thInt.Conf.Fatigue&Fatigue holds,Fatigue 90.Honolulu. 3. 1649-1654 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa,Shoji Harada,Yoshihiro Fukushima: "Dynamic Measurement of Crack Closure Behaviour of Small Fatigue Cracks by an Interfero metric Strain/Displacement Gauge with a Laser Diode," Fatigue Fracture of Engineering Materials and Structure. 14. 317-328 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原田 昭治・秋庭 義明・植田 隆浩・矢野 満: "地状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労" 機械学会「破壊と新技術シンポジウム」講演論文集. 47-51 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原田 昭治・秋庭 義明・植田 隆浩・矢野 満: "球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労強度に及ぼす黒鉛粒数の影響" (機械学会講演予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原田 昭治・秋庭 義明・植田 隆浩・矢野 満: "球状黒鉛鋳鉄の巨視き裂伝ぱ挙動に及ぼす基地組織の影響" (機械学会講演予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji Harada, Yoshiaki Akiniwa, Takahiro Ueda, Mitsuru Yano: "Low-Cycle Fatigue of Pearlitic Ductile Iron" Jour. Soc. Materi. Sci. Japan. Vol. 39, No. 443. 1133-1138 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shoji Harada, Yoshiaki Akiniwa, Takahiro Ueda, Mitsuru Yano: "Low-Cycle Fatigue of a Pearlitic Cast Iron" Proc. 4th Int. Conf. Fatigue and Fatigue Thresholds, Fatigue 90, Honolulu. Vol. 3. 1649-1654 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa, Shoji Harada, Yoshihiro Fukushima: "Dynamic Measurement of Crack Closure Behavior of Small Fatigue Cracks by an Interferometric Strain/Displacement Gauge with a Laser Diode" Fatigue Fracture of Engineering Materials and Structure. Vol. 14. 317-328 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原田 昭治・秋庭 義明・植田 隆浩・矢野 満: "パ-ライト型球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労" 材料. 39. 1133-1138 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] SHOJI HARADA;YOSHIAKI AKINIWA;TAKAHIRO UEDA;MITSURU YANO: "LowーCycle Fatigue of a Pearlitic Ductile Cast Iron" Proc.4th lnt.Conf.Fatigue & Fatigue Thresholds,Fatigue 90,Honolulu. 3. 1649-1654 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 原田 昭治・秋庭 義明・植田 隆浩・矢野 満: "球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労" 日本機械学会「破壊と新技術シンポジウム」講演論文集. 47-51 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 啓介・秋庭 義明・中尾 真也・杵渕 雅男: "微小疲労き裂の伝ぱ下限界とき裂開閉口" 日本機械学会論文集A編. 56. 715-772 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 原田 昭治・秋庭 義明・福島 良博: "半導体レ-ザ干渉変位計による微小き裂の開閉口挙動の測定" 日本材料学会第39期学術講演会前刷. 19-21 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] YOSHIAKI AKINIWA;SHOJI HARADA;YOSHIHIRO FUKUSHIMA: "Dynamic Measurement of Crack Closure Behavior of Small Fatigue Cracks by an Interferometric Strain/Displacement gauge with a Laser Diode" Fatigue Fracture of Engineering Materials and Structure. 14. 317-328 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 原田昭治,秋庭義明,植田隆浩,矢野満: "パ-ライト型球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労" 第5回破壊力学シンポジウム前刷集(日本材料学会).

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] SHOJI HARADA,YOSHIAKI AKINIWA,TAKAHIRO UEDA,MITURU YANO: "Low-Cycle Fatigue of a Pearlitic Ductile Cast Iron" Fatigue 90',Hawaii,July 1990.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 原田昭治,秋庭義明,植田隆浩,矢野満: "球状黒鉛鋳鉄の低サイクル疲労および機構に及ぼす基地組織の影響" 破壊と新技術シンポジウム(日本機械学会).

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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