| 研究概要 |
本研究の目的は,多数の針状端子を規則的に配列した多端子電極を用いて,多数き裂周辺の直流電位場の乱れを二次元的に測定し,その結果から,き裂の分布状態を定量的に評価する手法を確立することにある.これまでにも通常の2端子電極を用いた直流電位差法により多数き裂型損傷を評価する試みがあったが,この通常の手法では,大きなき裂が少数存在する場合と小さなき裂が多数存在する場合の区別ができず,損傷評価の高精度化が望めなかった.そこで,本研究では,多端子電極を用いた多数分布き裂型損傷の評価に関する電位場解析および実験を行い,以下の結果を得た.
1.分布が既知の多数貫通き裂群に関して,多端子電極の端子間電位差分布を計算し,き裂分布と端子間電位差分布の間に成立する関係式を導出した.
2.1で導出した関係式を用いて,端子間電位差の平均値と標準偏差から多数貫通き裂群の面積密度(単位面積当たりのき裂個数)と平均長さを評価する手法を開発した.また,本推定手法の妥当性を数値実験により確かめた.
3.粗さ計を用いて試験片表面に間隔約10μmの微小なグリッドを予め描画しておき,その形状と寸法の変化から,試験片表面におけるひずみの分布を求める手法を提案した.また,本手法を用いて,純銅平板試験片の室温疲労に伴う試験片表面の微視的な変形状態を評価した.その結果,ひずみは,各結晶粒の方位のばらつきに代表される微視組織的要因により大きなばらつきを示し,それが試験片表面におけるき裂発生の原因になると考えられた.
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