微視構造を考慮した弾塑性体の変形解析手法の開発

• 研究課題/領域番号: 05650083
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 長岐 滋 岡山大学, 工学部, 助教授 (30135959)
• 研究分担者: 納所 孝至 岡山県立大学, 情報工学部, 講師 (80208298)
• 研究期間 (年度): 1993 – 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1993年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 微視構造 / 偶応力弾塑性論 / 偶応力有限要素法 / 多孔質材料 / 多孔平板 / 異方性降伏関数 / 偶応力有限有義法

研究概要

微視構造として、すべりベクトルを極性ベクトルとして導入した偶応力弾塑性理論について、2年度にわたって理論的な考察を加えた(材料学会塑性力学分科会にて口頭発表)。最近注目されている高次ひずみ勾配を取入れた有限要素法との関連について検討した。個々の微視構造を代表する具体的モデルによって対象となる構成関係が異なることから、微視構造を考慮した弾塑性構成式の具体的な例として微視的空孔を含む材料(多孔質材料)を取上げ、そのモデル材料としての多孔平板の弾塑性変形挙動を調べた。
すなわち、空孔が規則的に配列する場合、不規則に配列する場合の各々について、アルミニュウム板材から多孔平板試験片を作成し各種の実験を行った。規則的な配列状態については個々の空孔の変更と負荷形態の関係を中心に実験的検討を加え、空孔の変形の主軸は初期配置形態によらずほぼ主応力方向一致するが、変形量は配置形態に依存することなどが明らかになった。また空孔が不規則に分布する場合については、昨年度提唱した分布形態の定量化手法にさらに統計的な考察を加えることにより損傷テンソルを求め、巨視的な降状応力の推定ができることを示した。さらに、変形の局所化現象が構成式の特性に著しく影響を受けることから、微視構造の相違が変形の局所化に及ぼす影響についても検討を行った。多孔平板に関するこれらの検討結果は、機械学会東海支部講演会、同全国大会講演会、応用力学連合講演会でそれぞれ口頭発表を行い、論文投稿の準備中である。