| 研究課題/領域番号 |
09650119
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
菊池 正紀 (菊地 正紀) 東京理科大学, 理工学部, 教授 (90107540)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 効束効果 / ディンプル破壊 / 損傷力学 / 応力三軸度 / 有限要素法 / 拘束効果 / 有限原素法 / 延性破壊 / ボイド率 / 損傷解析 |
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| 研究概要 |
本研究の成果は以下のように要約できる。
1. 破壊靭性試験片を用いて拘束条件を変化させた延性破壊試験を行ったところ、ディンプル径、数、また破面影状等に拘束条件の変化が大きく影響していることが明らかとなった。走査型電子顕微鏡によりその違いを測定し、数値解析シミュレーションの基礎データを入手した。
2. ノッチの曲率半径を変化させた延性破壊試験を実施した。最大応力、破壊時のひずみはいずれも曲率半径の違いにより顕著な差を生じた。これは曲率半径の違いがもたらした破壊時の拘束条件の変化によるものである。破壊後の破面を走査型電子顕微鏡により三次元的に観察し、ディンプルの径、形状に及ぼす拘束の影響を調べた。データ測定は3,000点以上におよび、これは今後の研究のための貴重なデータベースとなった。ディンプル径、形状ともに拘束条件、すなわち応力三軸度が増加すると減少する傾向を示した。
3. ディンプルの挙動をシミュレーションできる損傷力学解析有限要素法プログラムを開発した。これを用いて上記二種類の試験の破壊過程のシミュレーションを行った結果、拘束条件の違いによる破壊過程の変化をシミュレーションできることが明らかとなった。これは介在物の非均一分布を想定した解析も可能であり、今後の拘束効果の研究のための貴重な手段となることが期待できる。
4. 以上の実験、破面観察、数値解析により、拘束条件の変化とそれに伴う延性破壊過程のミクロな挙動が関連付けられる見通しがついた。これにより従来のマクロな面からの研究でなく、ミクロな側面からの拘束効果の解明の端緒ができた。
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