| 研究概要 |
木材や木質材料の破壊力学特性は,本来材料特性値であるため,試験方法や実験条件に影響されないことが望ましい。以上の観点から,本年度は以下2点について検討した。
(1)SENB試験で得られた中密度繊維板(MDF)のモードIにおける応力拡大係数の評価
一昨年度ではSENB試験で得られた木材素材のモードIの応力拡大係数の評価を行い,き裂長さを補正することによって既往の研究結果がきわめて有効であることが示唆された。本年度は木材素材のSENB試験の結果を踏まえ,MDFのSENB試験の実施および解析を行った。木材に較べてMDFは材料非線形が発生しやすく,荷重-たわみ関係のみではき裂進展開始時の荷重が適切に評価できない可能性があると思われた。したがって,昨年度実施したSENT試験およびCT試験と同様,荷重-たわみ関係のみならず荷重-き裂開口変位関係からもき裂進展開始時の応力拡大係数K_<IC>値を測定した。また,得られた結果をDCB試験の結果と比較した。その結果,MDFのSENB試験においてもき裂長さの補正がきわめて有効であることが示唆された。
(2)非対称4点曲げ試験試験で得られた中密度繊維板(MDF)のモードIIにおける応力拡大係数の評価
MDFのような面内等方性に近い材料のモードII型の負荷ではき裂が屈曲して進展することが示唆されている。そこで本研究では片側にき裂を有するMDFの試験体を非対称4点曲げ試験し,き裂進展開始時の応力拡大係数K_<IIC>値を測定した。また,得られた結果をENF試験の結果と比較した。さらに屈曲き裂の進展を考慮した有限要素法解析を試み,き裂の屈曲がK_<IIC>値の評価にどのような影響を与えるかについて検討した。その結果,き裂が屈曲して進展する場合でも初期き裂長さの補正が有効であることが示唆された。
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