| 研究概要 |
高分子粘弾性材料における破壊規準の確立に資することを目的として,以下の検討を行なった.
1)境界自身が時間変動する場合の光粘弾性解析法について理論的な検討を加え,新しい実験手法として特に散乱光法に注目した.き裂が帯板中を一定速度で伝播する場合の前段階として,応力凍結法により負荷を与えられたCT試験片を用いて,得られたき裂周辺の光粘弾性縞パターンを購入したCCDカメラ・イメージディジタイザーを現有のパーソナルコンピータに接続して取り込むと同時に光磁気ディスクに記録し,き裂先端近傍の散乱光粘弾性縞画像から簡便にモードIにおける応力拡大係数を計測する手法を検討した.
2)き裂が帯板中を一定速度で伝播する場合の前段階として,静止き裂に対して新しく開発した関数近似型応力解析法に立脚してき裂先端近傍の近似応力関数を再構成した.この手法によって,光弾性実験との整合性が良く,自己完結的に誤差評価ができる応力拡大係数の計測法を検討した.
3)き裂伝播挙動に対するき裂伝播開始前あるいは後の負荷履歴の影響について調査した.き裂進展速度が定常で無い場合についてもき裂進展挙動の予測ができるよう実験的な検討を行なった.すなわち,き裂進展途上で負荷速度を変化させる,二段階負荷速度試験を行なった.得られた結果を静止き裂からのき裂進展挙動と比較することにより,負荷履歴がき裂進展挙動に与える影響をき裂進展抵抗(J'値)並びに破壊面形態等の因子により評価した.これにより、き裂進展メカニズムを定性的に説明が可能となった。
以上により,顕著な温度-時間依存性を有する高分子粘弾性材料における時々刻々変化する境界条件下での問題,すなわち,進展き裂問題に対する光粘弾性応力・ひずみ解析の準備が成ったと考えられる.
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