本研究は,繰返し載荷を受けた試験片から発生する脆性破壊に着目し,これによって決定する累積塑性変形能力の推定方法を確立することを最終目標として実施された.そのため,切欠きを有する試験片に対して,一定振幅の繰返し載荷,あるいは,繰返し載荷後の単調載荷を与えることで,切欠きから発生する脆性破壊の実験を行った.また,有限要素解析を用いて実験を再現し,特に,切欠き先端近傍における応力状態を把握し,脆性破壊発生のクライテリアとなるワイブル応力を算出し,実験結果の検討を行った. 実験結果から,破断サイクル数から得られた損傷度と破断サイクル数を累積塑性変形能力に置き換えた損傷度は,非常に高い相関を示すことが確認された.このことは,繰返し載荷試験から得られる損傷度から,累積塑性変形能力を推定できる可能性を意味している. また,累積塑性変形能力と脆性破壊発生時のワイブル応力の関係を検討した結果,繰返し後の単調載荷の脆性破壊発生点は,ばらつきを伴うものの,単調載荷と繰返し載荷試験から得られた近似曲線(脆性破壊発生を予測する近似曲線)を横断して分布していた.これは,任意の振幅・載荷パターンにおける脆性破壊発生の予測,すなわち,累積塑性変形能力を推定できることを示唆するものである.一方で,脆性破壊の発生に大きなばらつきも確認されている.今後,追加実験を行うことで,ばらつきの検討を進める予定である.また本研究により,延性き裂の進展を考慮した脆性破壊発生の予測が重要であることも明らかとなった.この延性き裂の影響についても,引き続き研究を継続し,延性き裂の影響も考慮した累積塑性変形能力の推定方法の提案を行う予定である.
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