| 研究概要 |
本研究は,Ti-6Al-4Vの人工微小欠陥材の高真空中疲労試験により,微小き裂の発生/進展/停留特性を調べ,大気中との違いを明らかにすること,高真空中の表面き裂と内部疲労き裂との類似点・相違点を明らかにすることを試み,内部疲労破壊機構解明への指針を得ることを目的としている.申請した主な実施計画は(1)高真空中での微小き裂進展解析のための疲労試験装置の改造,(2)微小欠陥材の高真空中および大気中でのS-N曲線の取得とその解析,(3)微小欠陥近傍のき裂開閉口挙動の観察と測定(3)SEM破面解析による内部き裂と高真空中の表面き裂の解析,であった.このうち本年度では(1)と(2)の一部を実施した.以下にその概要を示す.
本年度前半では,現有の高真空疲労試験装置に,負荷除荷中のき裂開閉口挙動の観察・測定,き裂の進展速度の計測,試験片温度測定など,疲労特性の定量評価に必要なデータを測定するための改造を試みた.具体的には,真空装置に電流導入端子および各種センサーの組み込みを行ない,試験中のひずみ計測,試験片の温度測定を可能とした.また,疲労試験および計測制御装置の一部をデジタル化し,必要なソフトウェアの開発を行なった.これにより,上記(3)の測定準備を整えることができた.また,同様な制御装置を大気中の試験装置にも組込み,大気中と高真空中での試験を平行して行なうことを可能とし,次年度の実験効率の向上を図った.
本年度の後半には,上記(2)の予備作業として,高真空中疲労試験中の試験片温度測定を行なった.この結果,応力比R>0.1の条件では,試験片温度はほとんど上昇しないことを明らかにした.また,平滑材を用いて大気中と高真空中におけるS-N曲線を取得し,真空中試験による疲労寿命の改善の程度を確認した.以上により,高真空中疲労試験の妥当性を明らかにし,次年度の研究準備を整えた.
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