• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

微小部X線応力測定に基づく金属基複合材料の疲労損傷検出システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 10555028
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関名古屋大学

研究代表者

秋庭 義明  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (00212431)

研究分担者 片山 忠二  (株)マックサイエンス, 研究員
田中 拓  名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 講師 (80236629)
田中 啓介  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80026244)
安達 修平  ヤマハ発動機(株), 技術本部・研究員
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
キーワード金属基複合材料 / 疲労 / き裂発生 / X線応力測定 / 残留応力 / 破壊力学 / メゾメカニックス
研究概要

本研究の目的は,金属基複合材料の繰返しに伴う疲労の初期損傷,疲労き裂発生および微小き裂伝ぱからなる疲労損傷の進行を実験的に明らかにするとともに,疲労損傷をX線法を用いて検出するシステムを構築することである.特に,切欠き近傍やき裂近傍の損傷評価には従来の広束X線では,十分な精度での検出が困難であるため,X線照射面積を制限し,微小部のX線応力測定が可能なシステムを構築することを目的とした.そのため,まず第一に粒子分散強化型複合材料を対象として,その疲労過程を明らかにした.すなわちSEM内での疲労試験を行い,疲労き裂の発生及び初期伝ぱ挙動のその場観察を行い,強化粒子寸法が小さい場合には,疲労き裂は母材のアルミ相から発生し,粒子寸法が大きい場合には,大部分は粒子割れから発生することを示した.また,粒子寸法が大きい場合には粒子界面のはく離および粒子近傍の母相からも疲労き裂が発生することを明らかにした。ついでX線法による疲労損傷評価法について検討し,残留応力が疲労繰返しとともに圧縮に大きくなること.また負荷による各相の応力負担分に注目し,繰返しとともに両相ともに応力負担分が減少し,これより寿命評価が可能であることを示した.この低下は,母材と強化粒子の界面でのはく離や,母材における疲労き裂の伝ぱが原因であることを示した.最後に片側切欠き材を用いて,切欠き底近傍の微小領域の応力測定を行い,切欠き底の応力分布が精度よく求まることを示し,本システムの有効性を示した.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] 秋庭義明: "中性子およびX線法によるSiC粒子強化アルミニウム合金の相応力測定"材料. 47,7. 755-761 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋庭義明: "SiC粒子強化アルミニウム合金疲労き裂伝ぱ挙動に及ぼす粒子含有量の影響"日本複合材料学会誌. 25,5. 188-195 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Akiniwa: "Initiation and Propagation Behavior of Fatigue Cracks in SiC Particulate Reinforced Aluminum Alloy"Proc.Asian Pacific Conf.Fract. and Strength'99,APCFS'99. CP08 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Akiniwa: "Neutron Diffraction Study of Thermal Residual Stress in Ceramic Composites"Materials Science Research International. 6,4. 281-286 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tanaka: "Effect of Secondary Phase on Diffraction Elastic Constants of Polycrystalline Materials"Proc.6th Int.Conf.Residual Stress. 2. 1012-1019 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋庭義明: "炭化ケイ素粒子強化アルミニウム合金の疲労過程における相応力変化に関する研究"日本材料学会,第36回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 308-313 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa, Kesisuke Tanaka, Takuya Takezono, Makoto Hayashi, Nobuaki Minakawa, Yukio Morii: "Neutron and X-ray Diffraction Measurements of Phase Stresses in SiC Particulate Reinforced Aluminum Alloy"J.Soc.Mater.Sci.Japan. Vol.47, No.7. 755-761 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa, Kesisuke Tanaka, Kenichi Shimizu, Hidetoshi Yato: "Effect of Volume fraction on Fatigue Crack Propagation Behavior in SiC particulate Reinforced Aluminum Alloy"J.Japan Soc.Composite Mater. Vol.25, No.5. 188-195 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa, Kesisuke Tanaka, Kenichi Shimizu, Hidehiko Kimura: "Initiation and Propagation Behavior of Fatigue Cracks in SiC Particulate Reinforced Aluminum All"Proc.Asian Pacific Conf.Fract. and Strength '99, APCFS '99. CP08. (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa, Keisuke Tanaka, Nobuaki Minakawa, Yukio Morii: "Neutron Diffraction Study of Thermal Residual Stress in Ceramic Composites"Materials Science Research International. Vol.6, No.4. 281-286 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka, Yoshiaki Akiniwa, Kenichi Shimizu, Hidehiko Kimura, Shuhei Adachi: "Effect of Secondary Phase on Diffraction Elastic Constants of Polycrystalline Materials"Int.J.Fatigue. Vol.22. 431-439 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa, Keisuke Tanaka, Haruhiko Watanabe: "X-ray Phase Stress Measurement in SiC Particulate Reinforced Aluminum Composite during Fatigue Process"Proc.36th Symp.X-Ray Studies Mech.Behav.Mater.. 308-313 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa: "Neutron Diffraction Study of Thermal Residual Stress in Ceramics Composites"Material Science Research International. 6・1. 281-286 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭義明: "微視組織的疲労き裂の伝ぱシミュレーション"材料. 46・9. 1002-1009 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭義明: "中性子回折法法によるセラミックス複合材料の熱残留応力測定"材料. 47・7. 742-747 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "Fatigue Threshold of Discontinuously Reinforced Aluminum Alloy Correlated to Tensile Strength"International Journal of Fatigue. 22・5. 431-439 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭義明: "炭化ケイ素粒子強化アルミニウム合金の疲労過程における相応力変化に関する研究"日本材料学会第36回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 308-313 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭義明: "微視組織と相互作用する疲労き裂の塑性誘起き裂閉口の解析"日本機械学会論文集(A編). 66・646. 1165-1171 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭 義明: "中性子回折法による複合材料の相応力測定"日本材料学会,第35回材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 1-54 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭 義明: "SiC粒子強化アルミニウム合金の疲労き裂伝ぱ挙動に及ぼす粒子含有量の影響"日本複合材料学会誌. 25・5. 188-195 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 啓介: "中性子法による応力測定の基本原理"日本材料学会,第130回X線材料強度部門委員会研究討論会講演論文集. 6-21 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭 義明: "SiC粒子強化アルミニウム合金切欠き材の疲労強度評価"日本機械学会東海支部,浜松地区講演会講演論文集. 993-2. 32-33 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa: "Fatigue Crack Propagation and Threshold in SiC Particulate Reinforced Aluminum Alloy" Proc.Inter.Conf.Asian-Australasian for Composite Materials. 722-1-722-4 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭 義明: "SiC粒子強化アルミニウム合金における切欠き材の疲労強度評価" 日本機械学会東海支部 第47期総会講演会. 71-72 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 啓介: "複合材料におけるミクロ応力とマクロ応力" 第34回X線材料強度に関するシンポジウム 講演論文集. 129-134 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

URL: 

公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi