| 研究概要 |
一種の脆性材料と考えられるコンクリードは内部に存在する微小なクラシックが載荷重がある限界値に達すると, 急激に各方向に伝播して破壊にいたる. コンクリートの応力拡大係数あるいは破壊靭性値は, コンクリートの破壊過程のどのような点で評価するかが大きい問題である. AEは材料の変形破壊の微視的過程によく対応していることが知られており, このAEの特性を利用して応力拡大係数あるいは破壊靭性値の評価点を合理的に決定する方法について検討し, 材料内部の微小クラツの緩速伝播域から急速伝播域へ移る境界点, すなわちAEカウント数の累積曲線がほぼ一定値を示す領域から急激に増加する領域に移る変曲点が材料を使用しうる限界値と考えられるから, 最とも合理的であり, また実験から応力拡大係数を求めたとき, 安定した値を与えた. 従ってコンクートの応力拡大係数や破壊靭性を求める場合AE法を用いることは一つの有力な方法であることが示された.
実験においては, 基本的な性質を知ることに重点をおき, より均質性の高いモルタルを使用し, 中央の片側に切欠きを有する角柱材料を用いた三点曲げ試験を行ない, 載荷点変位〜荷重曲線で囲まれる面積からJ積分値を求め, これから応力拡大係数を計算した. また, FEM解析を行ないJ積分値を求め, これから応力拡大係数を計算した. また, FEM解析を行ないJ積分値の精度を検討した. さらに近似式より応力拡大係数を求め, 各方法の比較を行なった. 実験曲線から求めた応力拡大係数が大きいが, いずれも同様の傾向を示すため・特性を把握しておけば, いずれも使用できる. AEの累積頻度数Σ(AE)と応力拡大係数Kは, Σ(AE)=αK^β, ここでα, βは定数の関係で示される場合が多い. また, β≒4である. 本実験で求められた破壊靭性値は1〜4(g/mm)であった.
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