| 研究課題/領域番号 |
61550081
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
材料力学
|
|---|
| 研究機関 | 大阪府立大学 |
|---|
研究代表者 |
谷村 真治 大阪府立大学, 工学部, 教授 (30081235)
|
|---|
| 研究分担者 |
五十鈴川 浩児 大阪府立大学, 工学部, 助手 (50081279)
岩田 耕一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (20081242)
井垣 久 大阪産業大学, 工学部, 教授 (20081234)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
|
| キーワード | 衝突 / 衝撃力 / 衝撃荷重 / 衝撃破壊 / 塑性 / 凸状端 / 円すい形 |
|---|
| 研究概要 |
機械や構造物に衝撃荷重が作用すると、破損したり大事故につながる場合が少なくない。機械等に物体が衝突するときは,数m/sから数10m/s程度の低速度衝突の場合が多いが、その衝撃接触端の一部に非弾性変形や破壊が生じることが少なくない。衝撃荷重下での機械等の破損の防止や耐衝撃設計法を構築するためには、まず、衝撃接触端の非弾性変形挙動およびそこから発生する衝撃力を知る(予測する)ことが基礎的にして重要となる。筆者らは、このような問題に対して一連の研究を進めているが、本研究課題の研究で得られた主要結果の概要は次のとおりである。
1.実験研究より判明した主要な点 (1)截頭円すい状(凸状)の衝撃端形状を有するアルミ棒が硬質壁面へ衝突するとき、その衝撃端の変形部は円すい台状となり、その形状は衝突前の先端部の頂角により定まる。(2)先端の変形部と未変形部との境界面での平均応力は、先端形状、衝突棒長、衝突速度を変えても一定となる。(3)上記(1)、(2)の結果は、アルミ棒とは材質が大きく異なる電磁軟鉄棒の場合にもあてはまる。
2.発生衝撃力を予測する理論式の導出 衝突棒長が比較的短かくて、衝突棒中の応力波伝ぱによる不均一挙動の影響を無視し得る場合と、応力波伝ぱを考慮する場合に対して、衝撃接触端から発生する衝撃力波形を与える(予測する)理論式を導出した。これに対して、衝突棒の先端形状、長さ、衝突速度により複雑に変化する衝撃力波形の実測値が、これら理論式により統一的に、かつ良好な精度で表わされることを確かめた。衝撃接触端より発生する衝撃力波形を、直接的に測定できる衝撃端力検出法を開発した(谷村、1983年)が、この検出法に改良を加えて、種々の応用実例を示した。なお任意形状の物体が任意の角度で衝突する場合は一層複雑かつ重要な問題となるが、これは今後の研究課題である。
|
