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メゾスケール事象の発生と集積の観察を通じて、[界面構造]-[メゾスケール事象]-[複合材の力学特性]の相関を把握することを目的として、繊維表面の薄幕層の多重破断が繊維強度に及ぼす影響のモデル化とシミュレーション、SiC/AlおよびNb_3Al/Cu複合材料の界面近傍の繊維及びマトリックスの極微小領域での硬度の空間分布評価、側面を鏡面仕上げした平滑及び切り欠き試片での繊維破断や界面剥離の様相の観察を行った。本粘度購入のメゾ事象評価装置は極微小領域での硬度の空間分布評価に大きな役割をはたした。主な成果は以下のように要約される。(1)繊維表面の被覆層の多重破断はクラック先端でのエネルギー解放率の低減に効果があることを理論面より初めて明らかにした。(2)SiC/Al複合材料の強度について臨界長さと応力集中の競合の観点より議論し、その温度依存性は高温でのマトリックスの軟化による臨界長さ減少にあることを明らかにした。(3)Nb_3Al繊維/銅およびSiC/Al複合材料について約100nm間隔のメゾスケールでの微小硬度の分布を初めて明らかにした。この結果は材料ではマクロ的には均一であっても、メゾスケールで見れば機械的性質に大きな位置依存性があることを示した。現在は、このような不均一性がき裂進展に及ぼす影響を実験的に吟味しているところである。次年度はさらに基礎データを集積すると共に、そのモデル化にも取り組みたい。
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