| 研究概要 |
Ni基一方凝固超合金MarーM247LC薄肉中空円筒試験片を用いて,引張・圧縮/繰返しねじりの多軸応力下での高温低サイクル疲労試験を行い,ひずみ基準および応力基準の多軸低サイクル破損パラメ-タの適用性を検討した.併せて,弾性定数異方性について有限要素解析を行うとともに,ひずみ増分理論を用いた構成関係のシミュレ-ションを行い実験結果との比較を行った.なお,試験条件としては,1173K,大気中において,Mises型の相当ひずみ速度が0.1%secの完全両振り三角波形を用いて,引張・圧縮/繰返しねじりの高温多軸低サイクル疲労試験をひずみ制御で行った.得られた主要な結論は以下の通りである.
1.MarーM247LC DS超合金の高温多軸低サイクル破損寿命を各種ひずみ基準パラメ-タで整理した結果,Mises型の相当ひずみで係数2の範囲にうまく整理することができた.また,ややバラツキは大きくなったが,最大主ひずみおよびき裂開口変位に基づく相当ひずみでも同寿命を整理することができた.
2.同破損寿命を各種応力基準のパラメ-タで整理した結果,主応力範囲,き裂開口変位に基づく相当応力範囲でうまく整理することができた.
3.弾性定数の方位異方性について有限要素解析法を用いて解析を行った結果,垂直応力ー垂直弾性ひずみおよびせん断応力ーせん断ひずみの関係のデ-タのバラツキは,結晶凝固方向の[001]方位よりのずれにより生じたものと考えられた.
4.弾性定数や非弾性ひずみー応力振幅の平均的な値を材料定数として採用し,ひずみ増分理論を用いて応力振幅の推定を行ったところ約15%以内で実験での応力振幅を推定することが可能であった.
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