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下限界近傍疲労き裂進展挙動の新展開とそのメゾモデリングによる現象の発生予測

研究課題

研究課題/領域番号 16560065
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関福井大学

研究代表者

飯井 俊行  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10313727)

研究分担者 福元 謙一  福井大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30261506)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード破壊力学 / 疲労き裂進展 / 下限界応力拡大係数範囲 / 静的破壊機構 / 最大応力拡大係数 / 環境効果 / メゾスコピックモデル / き裂閉口
研究概要

下限界応力拡大係数範囲ΔK_<th>(=K_<th, max>-K_<th, min>)についてはここ数年間に新展開があり,従来ΔK_<th>の影響因子と考えられていた「き裂閉口」「環境」が考えにくい状況下K_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象が特定の材料に対し報告されている.
本研究では,平成16年度にまずK_<max>一定下ΔK_<th>試験を実施することにより「き裂閉口」がない状態を,不活性ガス雰囲気中にて試験を行うことにより「環境」の影響がない状態を実現し,この下で申請者らが提案しているメゾスコピックモデルによりK_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象が現れると予測される材料(たとえばS55C)に対し予測の妥当性を実験的に検証した.あわせてSLC(Sustained Load Cracking)試験を大気中で行うことにより,保持荷重下のき裂進展が大気中であってもないことを実験的に検証した.以上の結果より申請者らが提案しているメゾスコピックモデルによりK_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象が予測できること,そしてその原因として環境効果が考えにくいことを実験的に確認した.
17年度は,主として,提案しているメゾスコピックモデルによる数値シミュレーションを行い,提案しているモデルの検証を行った.まず,S55Cを念頭に置いた数値シミュレーションを行い,K_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象を再現した.その後,S55Cに対しK_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象が再現できたときの基本材料抵抗値の設定方法を,他の材料(Al, Ti)にも適用し,シミュレーションによりK_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象の有無を予測した.その結果が実験結果と対応している場合に,提案しているモデルの検証ができたと判断することにし,予想通りの結果を得た.最後に,K_<th, max>増によるΔK_<th>の漸減現象発生の有無を容易に予測可能とする判定線図を作成し,最終的な成果をまとめた.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Simulation on the Decrease in Threshold Stress Intensity Factor (SIF) Range due to High Maximum SIF2006

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii
    • 雑誌名

      Journal of ASTM International 3・2

      ページ: 1-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation on the Decrease in Threshold Stress Intensity Factor (SIF) Range due to High Maximum SIF2006

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii, K.Ishihara, T.Asakura
    • 雑誌名

      Journal of ASTM International 3-2

      ページ: 1-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation on the Decrease in Threshold Stress Intensity Factor (SIF) Range due to High Maximum SIF2006

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii, K.Ishihara, T.Akakura
    • 雑誌名

      Journal of ASTM International 3・2

      ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Assessment for Decrease in Threshold Stress Intensity Factor (SIF) Range due to High Maximum SIF2005

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii
    • 雑誌名

      Journal of ASTM International 2・6

      ページ: 1-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 最大応力拡大係数(K値)増による下限界K値範囲漸減率の定量予測2005

    • 著者名/発表者名
      飯井俊行
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編) 71・710

      ページ: 1369-1376

    • NAID

      110004999092

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Assessment for Decrease in Threshold Stress Intensity Factor (SIF) Range due to High Maximum SIF2005

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii, K.Ishihara, K.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of ASTM International 2-6

      ページ: 1-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Assessment for Decrease on Threshold Stress Intensity Factor (SIF) Range due to High Maximum SIF (in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii, K.Ishihara, K.Watanabe
    • 雑誌名

      Transactions of JSME (A) 71-710

      ページ: 1369-1376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 最大応力拡大係数(K値)増による下限界K値範囲漸減率の定量予測2005

    • 著者名/発表者名
      飯井俊行, 石原健一, 朝倉俊行
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編) 71・710

      ページ: 1369-1376

    • NAID

      110004999092

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Assessment for Decrease in Threshold Stress Intensity Factor(SIF) Range due to High Maximum SIF2005

    • 著者名/発表者名
      T.Meshii, K.Ishihara, K.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of ASTM International 2・6(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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