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き裂先端近傍の延性破壊挙動に関する解析的研究

研究課題

研究課題/領域番号 62302025
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 材料力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

坂田 勝  東京工業大学, 工学部, 教授 (90016296)

研究分担者 阿部 博之  東北大学, 工学部, 教授 (00005266)
大塚 昭夫  名古屋大学, 工学部, 教授 (60022993)
北川 浩  大阪大学, 工学部, 教授 (30029095)
宮本 博  東京理科大学, 理工学部, 教授 (70010593)
青木 繁  東京工業大学, 工学部, 教授 (90016436)
研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
1988年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1987年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード延性破壊 / 有限変形有限要素解析 / すべり線場 / ディンプル破壊 / せん断破壊 / プロセス・ゾーン / 強変形域 / ガーソンの降伏関数 / 結晶すべりモデル / ボイド率 / 混合モード / 局所化 / J積分 / 楔形き裂開口 / ボイド率、混合モード / き裂 / 塑性変形 / 混合モード破壊 / 破壊進行域 / 空孔率 / 有限要素法
研究概要

各研究分担者は当初の計画に従って研究を行い、開口および混合モード負荷を受けるき裂先端の弾塑性変形について解析および実験を行った。
宮本・菊池・町田は、先端に巨視的ボイドを有するき裂について微視的ボイドの存在をモデル化したガーソンの構成式を用いて有限要素解析し、き裂とボイドの相互作用および合体について研究した。
大塚・東郷は、混合モード負荷を受ける切欠きおよびき裂の挙動について有限要素法解析および実験をおこなった。切欠きについては、モードI負荷成分が大きいときの開口型き裂の発生は限界ボイド率によって予測できるが、モードII成分が大きいときのせん断型き裂の発生の予測は困難であった。き裂についても開口およびせん断型き裂が進展し、J積分による予測が可能なことを示した。
坂田・青木・岸本は、混合モード負荷を受けるき裂について有限変形理論に基づく有限要素法によって、き裂先端に一個の巨視的ボイドが存在するモデルについて解析した。ボイドがき裂の鈍化側に存在するときには、き裂先端の塑性ひずみおよびボイド率の増加に寄与し破壊を促進するが、き裂の鋭化側に存在するときは相互作用しないことを示した。
北川は、現象論的な構成式を用いないで、微視的なすべり機構を考慮した有限要素法シミュレーションを行って、き裂の開口形状を解析した。共役2すべり系による解析が実験結果とよく一致することを示した。
阿部・坂は、有限要素解析およびすべり線場解析を行うとともに実験を行って、モードI負荷をうけるき裂の進展を規制する量として強変形域塑性仕事の概念を、混合モード負荷については一般化き裂開口変位の概念を導入し、これらがき裂の発生および進展を規制するパラメータであることを示した。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (60件)

  • [文献書誌] Shigeru Aoki;Kikuo Kishimoto;Tsutomu Yoshida;Masaru Sakata: J.Mech.Phys.Solids. 35. 38-44 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikuo,Kishimoto;Tsutomu,Yoshida;Shigeru,Aoki;Masaru,Sakata: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 85-92 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsutomu,Yoshida;Kikuo,Kishimoto;Shigeru,Aoki;Masaru,Sakata: JSME International Jornal,Series I. 32. 38-44 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi,Miyamoto;Masanori,Kikuchi;A.Fujii;M.Kubo: Proc.4th Int.Conf.on Numerical Methods in Fracture Mechanics,Mar.23-27,1987,San Antonio,Texas,U.S.A.767- (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi,Miyamoto;Kenji,Machida;Hiroyoshi,Okayasu;Takeshi,Kawazoe: JSME Int.Jour.30. 1212-1220 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi,Miyamoto;Masanori,Kikuchi;Mitsuhiro,Kubo: Computational Mechanics '88(Proc.Int.Conf.on Comp.Eng.Sci.,Apr.10-15,1988,Atlanta,GA,U.S.A.1. 1-4 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮本博,菊池正紀,久保光宏,猪平剛: 材料. 37. 878-884 (1988)

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  • [文献書誌] Hiroshi,Miyamoto;Masanori,Kikuchi: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 9-16 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi,Kitagawa;Keichi,Yamada;Haruyuki,Konishi: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 69-76 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi,Kitagawa;Koichi,Honke: Computer and Structures. 30-4. 909-913 (1988)

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  • [文献書誌] 北川浩,渋谷陽二,小西晴之: 日本機械学会関西支部定時総会講演会講演論文集. 894-1. (1989)

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  • [文献書誌] 東郷敬一郎,岡本芳秀,大塚昭夫: 日本機械学会論文集 A編. 53A. 2107-2114 (1987)

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  • [文献書誌] 東郷敬一郎,大塚昭夫,高紅維: 材料. 37. 885-890 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro,Tohgo;Yoshihide,Okamoto;Akio Otsuka: JSME International Journal,Series I. 31. 588-597 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro,Tohgo;Akio,Otsuka;Hong-Wei Gao: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 101-108 (1988)

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  • [文献書誌] 東郷敬一郎,大塚昭夫,高紅維: 材料. 38. (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 東郷敬一郎,大塚昭夫,高紅維,野嶋泰資: 日本機械学会論文集(A編).

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi,Saka;Hiroyuki,Abe: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 77-84 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂真澄,井戸真嗣,村岡幹夫,阿部博之: 日本機械学会論文集 A編.

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi,Kitagawa ed.by T.Inoue;S.Shima;H.Kitagawa: "An Advantage in Using Physical Representation of Constitutive Property-Micro-and Macroscopic Aspects in Computational Plasticity-(Current Japanese Material Researches,Vol.7)" Elsevier Applied Science Publishers Limited, 300 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru Aoki,;Kikuo Kishimoto,;Tsutomu Yoshida,;Masaru Sakata.: "A Finite Element Study of the Near Tip Deformation of a Ductile Material Under Mixed Mode Loading" J. Mech. Phy. Solids.35. 38-44 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikuo Kishimoto,;Tsutomu Yoshida,;Shigeru Aoki,;Masaru Sakata.: "Finite Element Analysis on Hole Growth Near a Crack Tip Under Mixed Mode Conditions" Proc. Far East Fracture Group Workshop, "Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 85-92 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsutomu Yoshida,;Kikuo Kishimoto,;Shigeru Aoki,;Masaru Sakata.: "Specimen Size Requirement for J Characterization Under Mixed Mode Loading" JSME International Journal, Series I. 32. 38-44 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Masanori Kikuchi,;A. Fujii,;M. Kubo.: "Some Consideration on Mechanism of Ductile Fracture - Numerical Analysis 2 -" Proc. 4th Int. Conf. on Numerical Methods in Fracture Mechanics, Mar. 23-27, 1987, San Antonio, Texas, U.S.A.767 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Kenji Machida,;Hiroyoshi Okayasu,;Takeshi Kawazoe.: "A Study of the Process Zone at the Crack Tip" JSME Int. Jour.30. 1212-1220 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Masanori Kikuchi,;Mitsuhiro Kubo.: "Some Contribution to Process Zone Fracture Mechanics" Computational Mechanics '88 (Proc. Int. Conf. on Comp. Eng. Sci., Apr. 10-15, 1988, Atlanta, GA, U.S.A.). 1-4 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Masanori Kikuchi,;Mitsuhiro Kubo,;Tsuyoshi Inohira.: "FEM Analysis on the Neighbourhood of Crack Tip by Constitute Equation of Voided Material" J. Soc. Mat. Sci. Jpn. (in Japanese). 37. 878-884 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Masanori Kikuchi.: "The Role of Plasticity in the Fracture of Solids" Proc. Far East Fracture Group Workshop, "Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 9-16 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kitagawa,;Keichi Yamada,;Haruyuki Konoshi.: "Opening of Crack and Development of Process Zone in a Crystalline Material - A Numerical Simulation -" Proc. Far East Fracture Group Workshop, "Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 69-76 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kitagawa,;Koichi Honke.: "Anisotropy and Softening Induced by Void Growth - A Numerical Simulation of Micro-structural Process -" Computer and Structures. 30. 909-913 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo,;Yoshihide Okamoto,;Akio Otsuka.: "The Behavior of Ductile Crack Initiation from a Notch and a Crack under Mode I Loading" Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. (in Japanese). 53 A. 2107-2114 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo,;Akio Otsuka,;Hong-Wei Gao.: "Behavior of Ductile Crack Initiation from a Notch Under Mixed Mode Loading" J. Soc. Mat. Sci. Jpn. (in Japanese).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo,;Yoshihide Okamoto,;Akio Otsuka.: "The Behavior of Ductile Crack Initiation from a Notch and a Crack under Mode I Loading" JSME International Journal, Series I. 31. 588-597 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo,;Akio Otsuka,;Hong-Wei Gao: "The Behavior of Ductile Crack Initiation from a Notch under Mixed Mode Loading" Proc. Far East Fracture Group Workshop, "Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 101-108 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo,;Akio Ptsuka,;Hong-Wei Gao.: "Behavior of Ductile Crack Initiation from a Notch under Mode II Loading" J. Soc. Mat. Sci. Jpn. (in Japanese).

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo,;Akio Otsuka,;Hong-Wei Gao,;Yasushi Nojima.: "A Simple Estimation Method of J-integral for Mixed Mode Single-edge Crack Specimen Subjected to Bending Moment and Shearing force" Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. (in Japanese).

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Saka,;Hiroyuki Abe.: "Plastic Work in the Intense Strain Region near the Crack Tip and Its Implications for Ductile Fracture" Proc. Far East Fracture Group Workshop, "Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 77-84 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masumi Saka,;Masatsugu Ido,;Mikio Muraoka,;Hiroyuki Abe.: "Retardation of Tearing Instabilizy by Operating Structural Damping" Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. (in Japanese). (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi KITAGAWA (ed. by T. INOUE,;S. SHIMA,;H. KITAGAWA.): An Advantage in Using Physical Representation of Constitutive Property - Micro - and Macroscopic Aspects in Computational Plasticity - (Current Japanese Material Researches, Vol. 7). Elsevier Applied Science Publishers Limited, 300 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikuo Kishimoto,;Tsutomu Yoshida,;Shigeru Aoki,;Masaru Sakata.: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 85-92 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutomu Yoshida,;Kikuo Kishimoto,;Shigeru Aoki,;Masaru Sakata.: JSME International Journal,Series I. 32. 38-44 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Masanori Kikuchi,;Mitsuhiro Kubo.: Computational Mechanics '88(Proc.Int.Conf.on Comp.Eng.Sci.,Apr.10-15,1988,Atlanta,GA,U.S.A.1. 1-4 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 宮本博、菊池正紀、久保光宏、猪平剛: 材料. 37. 878-884 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Miyamoto,;Masanori Kikuchi.: Proc.Far East Fracture Gourp Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 9-16 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kitagawa.;Keichi Yamada,;Haruyuki Konishi.: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 69-76 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kitagawa.;Koichi Honke.: Computer and Structures. 30-4. 909-913 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 北川浩、渋谷陽二、小西晴之: 日本機械学会関西支部定時総会講演会講演論文集. 894-1. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 東郷敬一郎、大塚昭夫、高紅雄: 材料. 37. 885-890 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo.;Yoshihide Okamoto.;Akio Otsuka.: JSME International Journal,Series I. 31. 588-597 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Keiichiro Tohgo.;Akio Otsuka.;Hong-Wei Gao.: Proc.Far East Fracture Gourp Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 101-108 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 東郷敬一郎、大塚昭夫、高紅雄: 材料. 38. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 東郷敬一郎、大塚昭夫、高紅雄、野嶋泰資: 日本機械学会論文集(A編).

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Masumi Saka.;Hiroyuki Abe: Proc.Far East Fracture Group Workshop,"Role of Plasticity and Damage Mechanics in Fracture of Solids". 77-84 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 坂真澄、井戸真嗣、村岡幹夫、阿部博之: 日本機械学会論文集(A編).

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kitagawa.;(ed.by T.Inoue,S.Shima and H.Kitagawa): "An Advantage in Using Physical Representation of Constitutive Property -Micro- and Macroscopic Aspects in Computational Plasticity-(Current Japanese Material Researches,Vol.7)" Elsevier Applied Science Publishers Limited, 300 (1989)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 岸本喜久雄;木村篤史;青木繁;坂田勝: 日本機械学会論文集. 53A. 1644-1650 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakata;S.Aoki;K.Kishimoto;Y.Yoshida;H.Fukano: Proceedings of International Conference on Fracture and Fracture Mechanics. 54-58 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] S.Aoki;K.Kishimoto;T.Yoshida;M.Sakata: Journal of Mechanics and Physics of Solids. 35. 431-455 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 東郷敬一郎;岡本芳秀;大塚昭夫: 日本機械学会論文集. 53A. 2107-2114 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 東郷敬一郎;大塚昭夫;高紅雅: 材料. 37. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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