| 研究課題/領域番号 |
04555185
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
井関 孝善 東京工業大学, 工学部, 教授 (10016818)
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| 研究分担者 |
矢野 豊彦 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (80158039)
宮崎 広行 東京工業大学, 工学部, 助手 (30239389)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
1993年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1992年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
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| キーワード | 微小試験片 / 強度 / セラミックス / 寸法効果 / ワイブル分布 / 強度測定治具 |
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| 研究概要 |
セラミックスの曲げ強さ試験はJIS R1601によれば、大きさ3×4×36mmの試験片を多数必要とするが、部材中の強度の局所的分布、高価あるいは大試料作製不能な物質では、微小試験片でなければ強度測定は望めない。また、中性子照射の実験では、照射体積の有効利用などの理由から微小試験片が必要とされている。本研究では、最も小さいもので0.2×2×7mm程度の試験片を対象として、これら微小試験片を用いた強度試験方法の確立に必要となる基礎的な研究及びその応用を行った。
セラミックスの強度は試験片の形状、大きさ及び表面状態並びに試験条件の影響を受けやすいので、測定時の誤差が生じにくい試験方法を選択することが大事となる。またセラミックスの強度は試験片寸法に大きく依存するために、微小試験片から体積の大きな部材の強度を予測するには、強度の寸法効果が明らかでなければならない。
そこでまず、測定誤差が生じにくく、かつ取り扱いが容易である曲げ治具と、構造が簡単で小型の微小曲げ試験専用の強度試験機を試作した。また、微小試験に生じる誤差の原因として表面加工の影響、ねじれの影響、歪み速度の影響を調べ、誤差の少ない試験に必要となる試験片形状、表面粗さ、試験条件について検討を行なった。これらの治具と試験方法を用い、同一の試料から大きさの異なる試験片を取り出して強度測定を行い、試験片寸法が強度に及ぼす効果を調べた。ワイブルの寸法効果式の適合性について検討し、有効面積を用いた単一モードの寸法効果式が成立していることを明らかにした。この結果から、微小試験片の強度から標準試験片の強度を予測する方法を検討した。なお、実際に微小試験片を用いた強度試験の応用として、中性子照射したAlNの強度測定を行った。
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