研究実績の概要 |
本研究の目的は,温度毎に異なる破壊力学パラメータJとき裂先端開口応力成分σ22分布の関係を統一(スケーリング)する手法を確立し,「すべり起因へき開破壊の場合には破壊時の応力が温度によらない」との知見を活用し,延性-脆性遷移温度域材の破壊靱性値Jcの温度依存性を基準温度下の破壊靭性試験結果と予測対象温度下の三次元弾塑性有限要素解析から予測する手法を構築し,その妥当性を検証することである.本年度は, (1) 小規模降伏条件の下で,温度毎に異なる破壊力学パラメータJとき裂先端開口応力成分σ22分布の関係を統一(スケーリング)する手法を確立し,これをT-scaling法と名付けた.また,T-scaling法を簡略化した結果,二温度の破壊荷重比が各温度の1/(降伏応力)の比にほぼ等しいとの知見も得た. (2) T-scaling法を二温度下の破壊時のき裂先端開口応力成分σ22分布へ適用し,基準温度Tr下の破壊靱性値平均値Jcrave,およびTr,予測対象温度Ti下の応力-ひずみ関係を取得し,T-scaling法と三次元弾塑性有限要素解析を用いてTi下の破壊靱性値Jcの平均値Jciを予測する手法を構築し,これをSDS法と名付けた. (3) SDS法の妥当性を,延性-脆性遷移温度域材のS55C鋼(-85 ~ +20 ℃)の引張試験,破壊靭性試験を行うことにより検証した.(1),(2),(3)については,Theoretical and Applied Fracture Mechanics誌にて成果が出版された. (4) 波及成果として,T-scaling法が圧縮残留応力の付与による破壊靱性値の増加予測に適用できることを示した.この成果はMetals誌,日本機械学会論文集にて出版された.
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