先進材料の強度評価における線形切欠力学の応用に関する総合的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04302026
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 西谷 弘信 九州大学, 工学部, 教授 (20037708)
• 研究分担者: 高尾 健一 弓削商船高等専門学校, 教授 (50039286) ; 幡中 憲治 山口大学, 工学部, 教授 (60026193) ; 瀬戸口 克哉 長崎大学, 工学部, 教授 (50244033) ; 百武 秀 福岡大学, 工学部, 教授 (70090892) ; 矢野 満 大分大学, 工学部, 教授 (10230286)
• キーワード: 線形切欠力学 / 切欠き / 疲労 / ファインセラミックス / 複合材料 / 残留応力

研究概要

研究目的を遂行するために,以下の4つの分野について研究を行い,結果を得た。
(I)線形切欠力学の適用限界の明確化と概念の拡張
線形切欠力学の適用限界が定式化され,さらに大規模降伏以後の使用が可能なようにその概念が拡張された。
(II)新金属材料への線形切欠力学の適用
従来の旧素材に加えて,チタンやチタン合金,HIP焼結材料,セラミックスコーティングなどの表面改質材の切欠き材の疲労強度評価に対して線形切欠力学が適用され,その妥当性が確認されたとともに,それらの結果はエクスパートシステムに用いるデータベースのデータとした。
(III)先進材料への線形切欠力学の適用
繊維強化プラスチックスやファインセラミックスなどの先進材料切欠き材の疲労強度,高温強度および脆性・延性破壊に対して線形切欠力学が適用され,その妥当性が確認されたとともに,それらの結果はエクスパートシステムに用いるデータベースのデータとした。
(IV)残留応力と線形切欠力学との関連
残留応力を定量的に計測する方法を開発・確立することにより,残留応力と線形切欠力学を関連づけた。

研究成果

• [文献書誌] 百武・山本: "FRP切欠試験片の疲労損傷に及ぼす切欠き半径の影響" 材料. 42. 676-681 (1993)
• [文献書誌] 田中・西谷・寺西・鶴: "過小応力下の微視的き裂に及ぼす過大応力の影響(フェライト系球状黒鉛鋳鉄)" 日本機械学会論文集A編. 59. 1250-1255 (1993)
• [文献書誌] 真壁・西田・兼城・浦島: "ひすみ情報による疲労き裂発生の検知について" 材料. 42. 1224-1230 (1993)
• [文献書誌] 後藤・西谷・皮籠石・宮川・尾田: "フェライト粒径の異なるS20C平滑材における微小き裂伝ぱ速度の統計的性質" 日本機械学会論文集A編. 60. 17-24 (1994)
• [文献書誌] 田中・藤崎・西谷・寺西: "人工穴を有する板材の静的引張特性(SEMサーボパルサ内における連続観察における検討)" 日本機械学会論文集A編. (記載予定).
• [文献書誌] 高尾・楠川: "工業用チタンにおける切欠き部から発生した微小き裂の伝ぱ挙動" 日本機械学会論文集A編. (記載予定).