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固体の波動共振特性が支配する材料の高速物性と衝撃破壊の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16656139
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関熊本大学

研究代表者

大津 政康  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (80109016)

研究分担者 重石 光弘  熊本大学, 工学部, 助教授 (50253761)
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
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード高速破壊 / 境界要素法 / 破壊力学 / 共振現象
研究概要

脆性材料を主な対象として材料特性への高速外力の影響が、衝撃力、航空機落下、地震外力などの方面で研究が進められ、高速物性の変化や「ひずみ速度効果」などの強度変化が報告されている。本研究の目的は、これらがある意味で見かけの挙動と考えられ、材料固有の特性ではなく、固体の共振特性に支配されている点を明らかにすることである。固体材料に高速外力が作用する場合、実際は波動場の問題で固体形状と入力波動の波長の関係により生じる共振現象に支配される。したがって、これまでに報告されている多くの事例は、実験での供試体形状に依存する現象にすぎないと考えられる。これは従来の知見とは異なる概念であり、この観点から材料の特性と波長との関係を解明した研究が認められないため、高速物性と衝撃破壊について以下のような2項目について基礎的な研究成果を収集した。
1)材料物性と破壊に関する入力周波数の影響データの収集
材料物性と破壊が入力周波数により変化する点について実験を実施した。対象としたのは寸法の異なるコンクリート供試体の圧縮破壊、曲げ破壊であり、入力は載荷装置による静的載荷と鋼球落下を主な外力とした。特に高周波数の入力に関しては、現有の載荷装置では困難が予想されるため、境界要素法(BEM)による数値解析により数値解析により検討を実施した。
2)衝撃破壊挙動と入力周波数の関係の解明
上記(1)の成果を固体の共振特性、特に、波長との関係でデータ整理した上で、資料収集を含めて研究の打合せを実施した

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Nondestructive Evaluation of Damaged Concrete due to Freezing and Thawing by Elastic-Wave Method2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ohtsu
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Concrete Technology Vol.3, No.3

      ページ: 333-342

    • NAID

      130000080323

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamics of Spall Failure in Fiber Reinforced Concrete due to Blasting2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ohtsu, F.Uddin, W.Tong, K.Murakami
    • 雑誌名

      Journal of Construction and Building Materials (In press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Discrete Modeling of Crack Interaction and Localization in Concrete Beam with Multiple Cracks2004

    • 著者名/発表者名
      Z.H.Shi, M.Suzuki, M.Ohtsu
    • 雑誌名

      J.Advanced Concrete Technology 2

      ページ: 101-111

    • NAID

      130000080178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Damage Evolution of Structural Concrete by a Compression Test based on AE Rate Process Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, M.Ohtsu
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials 18

      ページ: 197-202

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 共鳴法における劣化コンクリートの動的弾性係数に関する考察2004

    • 著者名/発表者名
      池田幸史, 鈴木哲也, 大津政康
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM)

      ページ: 1061-1061

    • NAID

      110009694919

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] SISBIEによるPCグラウト未充填部の評価に関する考察2004

    • 著者名/発表者名
      三原真一, Ninel Ata, 大津政康
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM)

      ページ: 1317-1317

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative Damage Evolution of Structural Concrete by a Compression Test based on AE Rate Process Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, M Ohtsu
    • 雑誌名

      Construction and Building Materials 18

      ページ: 197-202

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 共鳴法における劣化コンクリートの動的弾性係数に関する考察2004

    • 著者名/発表者名
      池田幸史, 鈴木哲也, 大津政康
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM1061)

    • NAID

      110009694919

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SIBIEによるPCグラウト未充填部の評価に関する考察2004

    • 著者名/発表者名
      三原真一, Ninel Ata, 大津政康
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM1317)

    • NAID

      110009695174

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 固体の波動共振が支配する衝撃破壊機構の解明2004

    • 著者名/発表者名
      山田晃司, 大津政康
    • 雑誌名

      平成16年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集

      ページ: 761-762

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 弾性汲法によるコンクリートの非破壊検査に関する委員会報告及びシンポジウム論文集2004

    • 著者名/発表者名
      大津政康
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      土木学会コンクリート委員会
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 弾性波法によるコンクリートの非破壊検査に関する委員会報告及びシンポジウム論文集2004

    • 著者名/発表者名
      大津 政康 編集
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      土木学会コンクリート委員会
    • 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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