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2019 年度 実績報告書

各種材料の高速引張における高精度計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05984
研究機関大阪府立大学

研究代表者

楳田 努  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60305646)

研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2020-03-31
キーワード引張型ホプキンソン棒法試験機 / DIC法 / ひずみ速度依存性 / 試験片形状・寸法
研究実績の概要

(1)引張型ホプキンソン棒法試験機による高速引張試験:検証用の検力部付き平板試験片を用いて、引き続きDIC法による測定を検討した。問題となっていた高速度カメラについては、メーカーから高性能デモ機を何機種か貸し出してもらい検討した結果、高速度撮影における低解像度化にも関わらずDIC法によるひずみ分布・ひずみ履歴計測に成功した。高速度撮影で露光時間が短く画像が暗くなる問題は、近接撮影用LEDランプやパルスレーザーを導入して解決した。試験機本体、試験片取付用アタッチメントの改善に加え、応力棒の横揺れを抑制する治具も新しく導入した。ステンレス鋼SUS316に加え、非鉄金属としてジュラルミンA7075(fcc構造)、β-チタン合金(bcc構造)、高分子材料としてPC、PAなどに対し、高速引張試験を実施してデータを得た.
(2)DIC法プログラム:準静的引張による検証試験を行い、十分な解像度が確保できる場合は計測できている。高速度撮影において低解像度になる問題を解決するため、高解像度化、評価手法の変更などを検討してきた。一方、微小な弾性ひずみ分布の計測には解像度への要求が一層高くなることがわかり、その対応のため、実績のある独GOM社 GOM Correlateも2018年度から並行して導入した。
(3)数値計算による試験片形状・寸法の検討(2017年度から):鋼・樹脂材について、引張試験を実施して材料モデルを構築し、有限要素モデル構築の検討を引き続き行った。高速度カメラの解像度に起因する限界はあるものの、DIC法により得られたひずみ分布との比較・検証を行った。
研究発表については計画の遅れもあり多くはないが、国内学会での発表1件に加え、学生2人が発表2件を行った。研究期間終了後も論文投稿などを予定している。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Hopkinson棒法引張試験機におけるDIC法併用による応力測定の検討2020

    • 著者名/発表者名
      堀口陽平,山本雄大,佐藤貴一,楳田努,三村耕司
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部 第95期定時総会講演会
  • [学会発表] Hopkinson棒法引張試験におけるDIC法による試験片の応力測定2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴一,堀口陽平,山本雄大,楳田努,三村耕司
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会 2019年度学生員卒業研究発表講演会
  • [学会発表] Hopkinson棒法引張試験における応力直接計測の検討2019

    • 著者名/発表者名
      楳田努,堀口陽平,山本雄大,三村耕司
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2019 材料力学カンファレンス

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公開日: 2021-01-27  

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