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熱応力の焦点化現象はほとんど解明されていない。そこで、上記の研究課題を遂行する事となった。この研究は平成7年度より始められたもので、平成9年度に完結した。以下、本研究により得られた研究成果の要約である。
1.熱応力の焦点化現象の円柱及び球における解析方法の確立
等方性や異方性の円柱や球が、瞬間点熱源や他の熱源により、急激に加熱される事により生ずる熱応力波の焦点化現象を、波線法を用いて解析した。そして、焦点化による中心での特異性の強さを解析し、これより応力焦点化強度係数を決定する方法を確定し、J.Thermal Stresses誌や他の多くの専門誌に公表した。
2.複合材中の熱応力の焦点化現象の解析と応力焦点化強度係数の決定
球状介在物を含む無限体が急激に加熱されると、球状介在物界面より発生する応力波は、焦点に於いて焦点化現象を起こし、再び界面に向かって伝播し、界面で、反射する波と、透過する波を生ずる。この現象を、詳細に解析し、日本機械学会100周年記念国際会議等で公表した。
3.Nd:YAGレーザーを用いた理論値の実験による検証
透明な球形セラミックスの中心部に導波管を立て、これに超小型AEセンサーを固定し、Nd:YAGレーザーにより急激な熱衝撃を加え、中心部に生ずる熱応力波の応力焦点化強度を求めた。これを日本機械学会通常総会講演会で公表し、新しい熱応力実験法として提案した。
上記の研究成果を、アメリカ、ロチェスタ市で行われた、熱応力国際会議で特別講演を行った。
以上により、平成7年度〜平成9年度の申請内容は、ほぼ、達成される見通しとなり有益な研究結果が得られた。
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