| 研究課題/領域番号 |
60550551
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
逆井 基次 豊橋技科大, 工学部, 助教授 (50124730)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| 研究課題ステータス |
完了 (1986年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1986年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1985年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | セラミックス / 黒鉛材料 / 破壊力学 / 応力誘起微視割れ / 非線形破壊 / 破壊エネルギー / 粒子架橋効果 / ウェイク |
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| 研究概要 |
微小クラックの発生と破壊エネルギーの関係を明らかにするための試料セラミックスとして黒鉛材料を用いた。
本研究では非線形破壊現象を定量的に解析するため「無次元荷重〜変位汎曲線法が開発された。これにより非線形破壊エネルギーを弾性破壊エネルギーと非可逆破壊エネルギーに分離評価することが可能となった。
等方性黒鉛材料を用い、その亀裂進展抵抗曲線(R-Curve)を求め、亀裂の進展に伴う破壊抵抗性の増加を、応力誘起微視亀裂に基づくウェイクでの残留歪効果と破面間に働く粒子架橋効果の両面から考察した。その結果、亀裂進展の初期に見られる上昇型R-曲線挙動は主に粒子架橋効果により支配されていることを明らかにすることが出来た。またこの粒子架橋は亀裂進展に必要となる破壊エネルギーを著るしく増大させる効果のあることが明らかとなり、この効果は非可逆的な破壊機構に基づくエネルギー散逸効果と共に黒鉛材の破壊抵抗性を著るしく高めている事を明らかにした。
アクゥスティクエミッション(AE)を用い微視亀裂の発生とその臨界応力を明らかにすることを試みた。しかしながら黒鉛材料の場合、主亀裂の進展に伴うAEを明確に捕えることは出来たが、その前駆現象としての微視割れ発生に伴うAEを検出するには致らなかった。このため微視亀裂の発生に対する臨界応力は試験片に外部荷重を掛けながら走査型電子顕微鏡観察を行い決定した。この臨界応力を用いて、亀裂進展に伴う応力誘起微視亀裂プロセスゾーンの寸法を見積り、亀裂進展抵抗性へのプロセスゾーンの影響を考察した。
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