| 研究課題/領域番号 |
19H02028
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
菅田 淳 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60162913)
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| 研究分担者 |
小山 敦弘 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (40324800)
曙 紘之 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50447215)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 疲労損傷機構 / 異材接合材 / 微視的観察 / き裂発生 / 疲労寿命評価 / き裂進展 / 微視的内部観察 |
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| 研究実績の概要 |
マルチマテリアル接合技術として研究期間において摩擦攪拌ならびに接着を取り上げ，疲労試験を実施するとともにその損傷機構解明を行った．
Al合金とCFRPの異種材料接合において，今年度は引張剥離型疲労試験を実施し，荷重モードが疲労強度に及ぼす影響について調査した．疲労き裂は負荷荷重側の異材界面から発生し，CFRP内部をモードI型き裂進展が生じることが明らかとなった．ラップシェア試験に比べて試験力による比較では，極端に疲労強度が低いことが明らかとなった．スリット先端の応力拡大係数Kにより再整理した場合には，き裂発生寿命が支配的となる長寿命側は，Kによる強度評価が可能であることを明らかにした．一方，き裂進展寿命の割合が増えてくる短寿命では，スリット先端のK値のみでは評価できないことが分かった．
Al展伸材/Alダイカスト材の摩擦攪拌継手の疲労試験ならびに損傷の微視的観察を行った．両材は固相攪拌しないものの，展伸材にダイカスト材が陥入するフッキング部が生じ両者が接合する．このフッキング部ならびに両材の界面先端部から疲労き裂が進展し，その連結によって破壊することが明らかとなった．
接着接合に関しては，接着剤本体の水劣化に焦点を当てて疲労き裂進展実験を行った． 接着部長さ160mmのDCB試験片を作成し，水劣化環境での疲労き裂進展挙動を観察した．疲労き裂進展速度とエネルギー解放率の関係には水劣化の影響が顕著に現れ，3週間程度の水浸漬でも進展速度が加速することが確認された．また，水浸漬により凝集破壊率が上昇し．接着剤本体の劣化が進展することがわかった．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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