| 研究課題/領域番号 |
06650082
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
進藤 裕英 東北大学, 工学部, 教授 (90111252)
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| 研究分担者 |
上田 整 東北大学, 工学部, 助教授 (10176589)
堀口 勝三 東北大学, 工学部, 助手 (30219224)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
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| キーワード | 破壊力学 / クライオメカニックス / 織物ガラス-エポキシ積層材料 / 数値シュミレーション / 破壊靭性試験 / 層間せん断強度 / 発熱・温度上昇 / 核融合炉超伝導マグネット / 数値シミュレーション / 応力拡大係数 / 熱衝撃破壊 / 破壊靭性 |
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| 研究概要 |
本研究は、磁気閉じ込め方式核融合炉超伝導マグネット等の電気的熱的絶縁材料あるいは構造支持材料としての適用が期待されている織物ガラス-エポキシ積層材料を対象に、極低温破壊・変形及び発熱・温度上昇等のクライオメカニックスに関する理論・実験両面からの基礎的検討を行ったものである。すなわち、極低温用複合材料の設計・開発・評価に資することを目的に、2年間の研究を実施し,以下の成果を得た。1.内部き裂を有するガラス繊維強化プラスチックが急冷される場合の熱衝撃応答問題を数理解析し、応力拡大係数の時間的挙動を解明した。2.破断層を有するガラス繊維強化プラスチックの極低温特異応力を理論解析し、応力特異性の次数及び応力拡大係数に及ぼす材料温度の影響を明らかにした。3.極低温下の繊維ガラス-エポキシ積層材料G-10CRを対象に、緑応力及び内部応力分布を有限要素解析し、織物構造に注目して考察した。4.き裂を有するG-10CRの極低温における応力分布及び複合材料剛性を織込角度の影響を考慮して有限要素解析し、考察した。また、熱衝撃応答解析も実施し、同様な検討を加えた。5.織物ガラス-エポキシ積層材料G-10の極低温K_<IC>試験を実施し、応力拡大係数に及ぼす試験温度、試験片形状及び負荷速度の影響を明らかにした。また、試験片内部及び表面のSEM観察を行い、考察を加えた。6.G-10の極低温破壊に伴う発熱・温度上昇を高精度で計測することに成功し、その理論的評価法についても検討した。7.G-10の極低温J_<IC>試験を実施し、非線形破壊力学的挙動に注目して詳細に検討した。8.G-10CRの極低温層間せん断試験を行い、層間せん断強度に及ぼす試験温度及び試験片形状の影響を明らかにした。また、実験に対応した数値実験を実施し、層間せん断強度評価に関する考察も加えた。9.織物ガラス-エポキシ積層材料のクライオメカニックスに関する三次元有限要素解析を実施し、有益な結果を得た。
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