| 研究課題/領域番号 |
06651099
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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 |
資源開発工学
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
廣江 哲幸 (広江 哲幸) 熊本大学, 工学部, 教授 (90218826)
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| 研究分担者 |
藤原 和人 熊本大学, 工学部, 講師 (50219060)
松尾 日出男 熊本大学, 工学部, 教授 (00040395)
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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: 600千円 (直接経費: 600千円)
1994年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | スポール破壊 / 平面爆轟波 / 収束・発散・爆轟波 / モーメンタム・トラップ / 細線爆発 / 数値シミュレーション / 破壊則 / 応力波 / 収束・発散爆轟波 / 発散・収束爆轟波 |
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| 研究概要 |
AI2024、SS41、純銅の3種類の金属を対象に、爆発衝撃によるスポール破壊実験、差分法による破壊の数値シミュレーションおよびモーメンタムトラップによる破壊防止評価を行い、以下の結論を得た。
(1)銅細線列をコンデンサーからの衝撃大電流で一斉爆発させる技術を利用した平面爆轟波発生法(爆薬:PETN)を適用し、50mm〜80mm角の供試体に鋸歯状の平面衝撃波を入射させ、供試体を回収できる実験システムを開発した。
(2)PETNの厚さHを5mm〜15mmの範囲で変えて実験を行い、すべての材料で衝撃剥離破壊(スポール)を発生させることができた。また各材料に対して薬厚Hと剥離層厚さzの関係を把握することができた。これらのH-z関係は互いに逆比例する(薬厚が大きいほど剥離層が薄い)ことは共通であるが、その値は材料によって大きな相違が見られた。
(3)時間依存累積損傷則を組み込んだ差分解析コードを構成し、試行錯誤で各材料の破壊常数値を設定しながら実験で得られた基本的な破壊特性を近似的にシミュレートすることができた。この結果、薬厚による破壊位置への影響が最も大きいAI2024はスポール破壊に対する応力保持時間効果が大きいことが分かった。
(4)供試体に表層体(モーメンタムトラップ)を装着することで衝撃破壊防止効果があることをAI2024を用いた実験によって確認した。この結果、本実験では表層体の厚さ1mmと2mmの間に限界厚さが存在し、その厚さ以下では供試体に割れが発生することが分かった。また数値シミュレーションでも同様の結果を得た。
爆発衝撃による材料の高速破壊としては、ほかに円筒状収束波や発散波が作用することで発生する場合がある。これらの衝撃波についても細線列爆発を利用して生成できることを確かめた。
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