| 研究課題/領域番号 |
03452193
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
町田 進 東京大学, 工学部, 教授 (70010692)
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| 研究分担者 |
金田 重裕 東京大学, 工学部, 助手 (90010892)
新村 豊 東京大学, 工学部, 助手 (40010889)
吉成 仁志 東京大学, 工学部, 助教授 (20167737)
的場 正明 東京大学, 工学部, 助教授 (10229594)
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| キーワード | ぜい性き裂 / き裂停止靭性 / へき開破壊応力 / Local Fracture Criterion / エネルギー解放率 / HRR特異場 / 長大き裂 |
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| 研究概要 |
前年度においては、従来のエネルギーベースの考え方に応力論を導入することによって、長大ぜい性き裂の停止挙動に関し実験結果の矛盾を説明できる可能性を示した。そこでは、Hallの考え方に注目し、簡易モデルによって検討を行なった。
本年度は、この成果をさらに発展させ、より実際問題との対応を検討してみることにした。まず、ドライビングフォースとしてのき裂先端応力を、より物理的に意味のあるき裂垂直方向の引張応力とすることにし、モデルを改良した。ついで、数種の材料についての破壊実験データを逆シミュレーションすることによって、材料の限界応力σcの値を求めてみたところ、ほぼ材料固有の値と見なせることが判明し、本モデルの有効性が示された。一方、前年度においては、材料特性と仮定したき裂速度〜温度関係について、逆にこの関係を導出することを試みた。しかし、停止点の実験データのみに頼らざるを得ない結果、その傾向を否定することにはならないものの、十分意味のある関係を導き出すには至らなかった。この点については、別の視点、例えばstrain rate-temperatureパラメータとの関係を考察するなどの手法を取り入れる必要があろう。
最後に、改良されたモデルを用いて、き裂伝播停止のシミュレーションを行ない、見かけ上、き裂寸法に依存する停止靭性の値が、応力論の導入によってその矛盾を説明することができることでさらに確固たるものにすることができた。今後は、有限幅の問題へと本モデルを拡張することが課題であると思われる。
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