| 研究課題/領域番号 |
06650100
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
東郷 敬一郎 静岡大学, 工学部, 助教授 (10155492)
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| 研究分担者 |
荒木 弘安 静岡大学, 工学部, 助手 (60115433)
石井 仁 静岡大学, 工学部, 教授 (90022235)
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| キーワード | 傾斜機能材料 / 破壊力学 / き裂挙動 / 粒子分散複合材料 / 破壊靱性 / ガラス粒子分散ナイロン66 |
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| 研究概要 |
傾斜機能材料中のき裂挙動を明らかにするためには、傾斜材中のき裂の解析と実際の破壊現象に関する実験を総合的に行う必要がある。平成6年度はき裂の解析および材料組成と破壊機構の関係に関する実験を行った。平成7年度は傾斜材中のき裂挙動の実験を行い、傾斜機能材料の破壊力学的強度評価手法の確立を目指した。
1)ナイロン66にガラス粒子を分散させた粒子体積率の異なる4種類の複合材料を高温接合することにより、粒子体積率0%から30%まで階段状に傾斜する材料を作製した。この方法により作成した材料は、硬さ分布は傾斜しており、それぞれの粒子体積率のところの硬さと接合する前の材料の硬さはほぼ同じであった。しかし、高温接合の過程でマトリックスのナイロンが脆化している傾向が認められた。
2)作成された傾斜複合材料について曲げ破壊試験と破壊靱性試験を行い、同時に傾斜を考慮した応力分布、応力拡大係数の解析を有限要素法により行った。実験により得られた傾斜材料の曲げ強度、破壊靱性値を、接合する前の4種類の複合材料の結果と比較検討した。高温接合によるマトリックスの脆化のため直接の比較はできないが、傾斜を考慮した解析結果を用いて強度評価を行うべきであること、および傾斜材の強度評価に際しては、傾斜により均質材の場合と破壊過程が変わるため、注意を要することが明らかとなった。
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