| 研究課題/領域番号 |
09450265
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
豊岡 了 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90019753)
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| 研究分担者 |
張 青川 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (00292649)
門野 博史 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (70204518)
加藤 寛 埼玉大学, 工学部, 教授 (80107375)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 動的ESPI / メゾ力学 / 塑性変形 / 局在するひずみ脈動 / 位相解析 / 和差法 / 位相アンラッピング / スペックル干渉法 / 低合金鋼A533B / アルミ合金 / 白色帯 / リューダース帯 / 非破壊検査 / 劣化診断 / 破壊 / すべり帯 |
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| 研究概要 |
固体材料の劣化研究の手段として、金属材料の引張り試験における塑性変形過程を時空間で動的に観索することができるスペックル干渉計(DESPI)を構築し、以下のような結果を得た。
(1)1フレーム/秒でスペックル画像収集を行う粗サンプルシステムでは、ひずみ集中帯が試験片を掃引する様子をin situ観察することができた。(1)焼きなまし鋼材観察された帯パターンは、降伏棚で試験片を1回掃引するLuders Bandである。(2)アルミ合金では試験片中を何回も掃引し、伝播方向や帯の傾き角、伝播速度などの変化を動画として観察できた。
(2)アルミ合金の実験で、30フレーム/秒で画像収集を行う細サンプルシステムでは、帯内で局在するひずみの一定周波数(1Hzのオーダー)の脈動が観察された。これは今までに知られていない新しい現象の発見である。
(3)塑性変形の進展につれ、帯の伝播速度と、脈動の周波数は徐々に減少していくことが見出された。塑性変形は、へテロジニアスな構造要素系間の連続的な応力集中と緩和過程と考えることができる。本実験の興味ある結果は、構造要素系を一つの振動系としてとらえることができること、塑性変形の進展に伴って要素系の固有周波数が減少していくことを示唆している。
(4)刻々変化する局在ひずみ場のESPI計測において、定量的位相解析は重要である。本研究では、位相シフト法のような付加位相画像を必要とせず、刻々変化する干渉スペックル像のみのから位相を求めることができる和差法のアルゴリズムを確立した。この方法により、動的変形場を、10nm程度の高い分解能で解析することができた。
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