| 研究概要 |
材料が大きな塑性変形を受けてから破壊する現象,すなわち延性破壊は非常に厄介であり,従来から数多くの延性破壊に関する研究が行われている.しかし,「どのような条件が満足された時に材料が破壊するか」ということでさえ,未だに明らかにされていない.そこで,研究代表者は有限要素法(FEM)等による計算結果と実験結果の比較より,延性破壊現象を明らかにしてきている.
研究代表者は,有限要素法(FEM)を用いた新たな計算機プログラムを開発した.すなわち,材料が破壊した時に一つの節点を二つの節点に分離することができる計算機プログラムを開発した.この計算機プログラムを用いれば,材料破壊後の亀裂の進展挙動を解析できる.本研究では,研究代表者が開発した計算機プログラムを用いて,代表的な材料試験の一つである引張試験における材料破断(材料分離)の解析を行った.
まず,Gursonによって提案された降伏関数及び二種類のボイド体積率の変化を表す発展方程式が用いられた.ここで,一つの発展方程式においてはボイドが相当塑性ひずみに比例して発生すると仮定された.また,別の発展方程式においては材料の無次元化静水圧応力がある値以上の時にボイドが発生すると仮定された.そして,両者の発展方程式において材料のボイド体積率がある値になった時に材料が破壊すると仮定された.鋼,銅そしてアルミニウムを用いた引張試験が行われて,実験結果が解析結果と比較された.発展方程式の中のパラメータの値が解析結果に及ぼす影響が示された.
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