| 研究課題/領域番号 |
03452104
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械材料工学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
幡中 憲治 山口大学, 工学部, 教授 (60026193)
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| 研究分担者 |
大木 順司 (大森 順司) 山口大学, 工学部, 助手 (80223965)
藤満 達朗 (藤満 達郎) 山口大学, 工学部, 助教授 (70035062)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
1992年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1991年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
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| キーワード | 常圧焼結窒化けい素セラミック / 高温引張り / 引張応力ーひずみ応答 / 非弾性変形 / 引張変位の計測 / 弾塑性有限要素法 / 高温クリープ / 高温疲労 / 常圧焼結窒化けん素セラミック |
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| 研究概要 |
突起部付板状試験片を用いて、常圧焼結窒化けい素セラミックスの高温引張試験および高温引張クリープ試験を実施した。このとき、試験片突起部間に生じる変位をレーザ変位計により測定した。さらに、高温下においてセラミックス製丸棒試験片の引張圧縮疲労試験を行うことができる試験システムを開発した。これを用いて、常圧焼結窒化けい素セラミックスの引張圧縮疲労試験を室温および高温下において実施した。得られた結果は次のように取りまとめられる。
1.高温下におけるセラミックスの引張応力ーひずみ関係は、顕著な試験温度依存性および変位速度依存性を示した。
2.突起部間の変位を測定することにより得られたこの材料の公称応力ー公称ひずみ関係を材料構成式として、弾塑性有限要素法により荷重ー変位関係を算出した。これと実験より得られた荷重ー変位関係が一到するように材料構成式を補正することにより、突起部の影響を除いた正しい応力ーひずみ応答を決定できることを示した。
3.クリープ試験結果によると、この材料のクリープ曲線はいずれの試験条件下においても遷移クリープ状態を経た後、定常クリープ状態へ移行した。
4.1300℃において得られた最小クリープひずみ速度と公称応力を両対数紙上にプロットした結果、両者の関係は、高応力域と低応力域において成立する2本の直線により表現できた。
5.室温および高温下において、窒化けい素セラミックスの疲労寿命は応力振幅の低下とともに増加するいわゆるS-N曲線の形態を示した。しかし、S-N曲線の勾配は試験温度の上昇とともに小さくなる傾向を示した。
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