| 研究課題/領域番号 |
04452277
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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 |
金属材料
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
香川 豊 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50152591)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1993年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1992年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
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| キーワード | 繊維強化金属 / 界面力学特性 / プッシュアウト試験 / 引張強度 / 界面剥離エネルギー解放率 / 界面せん断滑り応力 / 複合則 / 高温強度 / SiC繊維強化Ti / 理論強度 / 界面剥離エネルギー開放率 / プッシュアウト / 界面せん断剥離 / 界面せん断滑り / 応力発生因子 / 界面摩擦係数 / 強度の温度依存性 / 界面応力伝達 / 化学的結合 / 物理的結合 / 引っ張り特性 / 強化機構 |
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| 研究概要 |
連続繊維強化金属の力学的特性に及ぼす界面力学特性の影響ならびに界面力学特性の評価解析手法について検討した。界面力学特性を調べるためにプッシュアウト試験装置を試作し、sic繊維(scs-6)強化Ti系複合材料を用いて界面せん断エネルギー解放率、界面せん断滑り応力を定量的に求めることが可能となった。複合材料の界面せん断エネルギー解放率は反応層厚さによらずにほぼ一定の値であり、界面せん断滑り応力は反応層厚さではなく剥離した界面の凹凸により大きく異なることが明らかになった。また、界面せん断滑り応力は滑りが生じている界面の凹凸の形状、界面摩擦係数、および、繊維半径方向の残留熱応力成分を求めることにより定量化することが可能となった。界面せん断力学特性、複合材料を構成する繊維、マトリックスの特性を含む形の複合材料の引張強度を与える理論式を導きsic繊維強化Ti系複合材料を用いて実験結果との対応を調べた。その結果、本研究で求めた界面力学特性を含む複合材料の理論式は、複合材料強度の試験片寸法依存生、複合材料強度の温度依存性を定量的に評価することが可能であった。さらに、この理論式に用いられている界面せん断力学特性を項のプッシュアウト試験から求められる界面力学特性を支配する因子をパラメータとして組み込んだ理論式を導出した。以上のように本研究により(i)繊維強化金属の界面せん断力学特性の実験的評価手法、(ii)界面せん断力学特性を用いた複合材料強度の定量的理解が可能となった、(iii)複合材料の引張強度に及ぼす構成素材、界面力学特性の定量的解釈、などの点が明らかになった。
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