超高速度撮影および高精度数値解析を駆使した破壊制御評価法に関する基礎研究

• 研究課題/領域番号: 25420016
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 藤本 岳洋 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (60314514)
• 研究協力者: 津田 徹
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 切断加工 / 破壊力学 / J積分 / 切り欠き径 / 荷重速度 / クラッキング加工 / 破断分離工法 / 有限要素法 / 動的J積分 / 破壊実験 / 有限要素解析 / き裂進展解析

研究成果の概要

炭素工具鋼SK85、鋳鉄FC200を対象とした三点曲げ破壊実験と、その実験結果に基づいた数値解析を行った。き裂進展に伴い、塑性変形の発生が顕著化した場合、塑性変形に多くのエネルギーが消費され、破壊エネルギーの占める割合は相対的に小さくなる。このような状況ではより高精度の数値解析等を用いないと正確な破壊エネルギー算定が達成できないことが示された。FC200に対する衝突破壊実験・数値解析では、破断加工では動的き裂進展開始条件と入力エネルギー速度の制御が重要との示唆が得られた。

研究成果

• [学会発表] 傾斜衝突下の予き裂三点曲げ破壊試験片のき裂進展挙動解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川貴大、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 神戸大学六甲台第二キャンパス
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] 衝撃試験と数値解析を用いた破壊じん性評価法に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石橋正晃、藤本岳洋、松山靖典
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 神戸大学六甲台第二キャンパス
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] 衝突体中の動的破壊における打撃端形状依存性に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川貴大、小椋隆寛、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会 第29回計算力学講演会CMD2016
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] 疲労き裂成長抑止・緩和法に関する数値シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤本岳洋、島田光平
  • 学会等名: 日本機械学会 第29回計算力学講演会CMD2016
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2016-09-22
• [学会発表] 数値解析による混合モード作用下疲労き裂成長の応力拡大係数評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋明生、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本計算工学会 第21回計算工学講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-05-31
• [学会発表] き裂進展経路予測理論によるぜい性材破壊挙動の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三石 学、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本計算工学会 第21回計算工学講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-05-31
• [学会発表] ストップホールによる疲労き裂成長抑止効果の力学的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横尾和磨、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会 M&M2015材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 慶応義塾大学矢上キャンパス（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-11-21
• [学会発表] 様々な初期切り欠き径からの後続破壊挙動に関する3次元有限要素解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田晃明、柏原一仁、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会 第28回計算力学講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] 鋳鉄破壊挙動の衝突依存性評価の移動有限要素解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笠見諒介、曺 圭春、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会 第28回計算力学講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] 衝撃三点曲げ下の切り欠き端破壊挙動に関する弾塑性移動有限要素解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤本岳洋、柏原一仁、岡田晃明
  • 学会等名: 日本機械学会 第28回計算力学講演会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] 3次元移動有限要素法によるコネクティングロッド後続破壊挙動の影響評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田晃明，柏原一仁，藤本岳洋
  • 学会等名: 第20回計算工学講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-06-08 – 2015-06-10
• [学会発表] 3次元移動有限要素法によるコネクティングロッド後続破壊挙動の影響評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田晃明、柏原一仁、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本計算工学会 第20回計算工学講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2015-06-08
• [学会発表] 3次元移動有限要素法を用いた鋳鉄材の動的破壊経路評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小椋隆寛、曺 圭春、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本計算工学会 第20回計算工学講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2015-06-08
• [学会発表] 衝突時の接触・非接触及び衝突材・衝突形状を考慮した金属ぜい性破壊挙動の移動有限要素解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笠見諒介、曺 圭春、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本計算工学会 第20回計算工学講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2015-06-08
• [学会発表] 様々な切り欠き先端からの高速破壊挙動の超高速度撮影 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柏原一仁，藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第90期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都大学柏キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] Experimental and Numerical Study on the Dynamic Fracture Characteristics of Grey Cast Iron FC200 (2013)
  • 著者名/発表者名: 曺圭春、下園力、藤本岳洋、西岡俊久
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Impact Engineering (ISIE2013)
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] コネクティングロッド破壊挙動の３次元移動有限要素解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 圓尾恭平、村上智洋、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会第26回計算力学講演会（CMD2013)
  • 発表場所: 佐賀大学
• [学会発表] コネクティングロッド破壊挙動の超高速度観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上智洋、圓尾恭平、藤本岳洋
  • 学会等名: 日本機械学会第26回計算力学講演会（CMD2013)
  • 発表場所: 佐賀大学