| 研究分担者 |
LIN X. University of Sheffield, Faculty of Engin, Research A
LIU Yi University of Sheffield, Faculty of Engin, Research A
DWYERーJOYCE R. University of Sheffield, Faculty of Engin, Lecturer
MILLER K.J. University of Sheffield, Faculty of Engin, Professor
SMITH R.A. University of Sheffield, Faculty of Engin, Professor
鳥山 寿之 九州大学, 工学部, 助手 (30227681)
栄 中 九州大学, 工学部, 講師 (00253477)
野口 博司 九州大学, 工学部, 助教授 (80164680)
城野 政弘 大阪大学, 工学部, 教授 (20029094)
X Lin University of Sheffield, Faculty of Engineering (Research Assistant)
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| 研究概要 |
九州大学・大阪大学と英国シェフィールド大学において,以下の実験と解析の両面で共同研究を行った。
A.動的自動観察により,疲労き裂伝ぱの寸法効果における繰返し速度と温度の影響及び材質の影響を明らかにする研究を行った。
そのため,上記3研究機関において,それぞれの研究機関の特徴を活かし,共通の材料(本年度はニッケル基スーパーアロイ)を用いて,以下の研究を行った。
(1)シェフィールド大学において,大型試験片を用いた微小疲労き裂発生・進展の自動計測を,室温及び800℃において行い,その疲労き裂発生・伝ぱに結晶依存性を明らかにしつつある。
(2)九州大学において,インストロン型SEM油圧サーボ試験機による小型試験片の疲労き裂進展の自動計測を5万倍の高倍率で行い,そのき裂先端の変形挙動(き裂開閉挙動)・組織・疲労き裂伝ぱ速度の関係を明らかにしつつある。
(3)大阪大学において,大阪型SEM中疲労試験機による変動荷重下のき裂進展の動的自動観測を行い,変動荷重下での疲労き裂伝ぱ速度とき裂開閉口挙動を明らかにしつつある。さらにその基礎的研究において,動的その場観察と静止観察では極めてその挙動が異なり,本研究プロジェクトの重要性が確認された。
B.三次元表面き裂伝ぱのシミュレーション解析により,伝ぱ中のき裂形状と試験片形状との関係の解析を行った。
(4)九州大学において,境界要素法(BEM)による三次元表面き裂の応力拡大係数が高精度に解析できる解析方法を開発した。
(5)(4)の解析方法と有限要素法(FEM)の両者で特別な問題を解析し,FEMによる結果は誤差10%であることが確認されたので,FEMによる三次元表面き裂の進展形状予測シミュレーションを行い,伝ぱ中のき裂形状と試験片形状との関係を明らかにした。
C.A及びBのそれぞれの結果を総合し,疲労き裂進展を支配する力学的因子,組織的因子を明らかにしつつある。
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