| 研究課題/領域番号 |
62460075
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
井上 達雄 京都大学, 工学部, 教授 (10025950)
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| 研究分担者 |
今谷 勝次 京都大学, 工学部, 助手 (70191898)
星出 敏彦 京都大学, 工学部, 助手 (80135623)
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| キーワード | 切欠き材 / 塑性疲労 / 多軸応力 / 有限要素法 / 損傷力学 / 破壊力学 / き裂発生 / き裂伝ぱ |
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| 研究概要 |
前年度において、弾塑性領域における切欠き底での応力・ひずみを解析するために,新たにねじりの解析ができるように従来の軸対称弾塑性有限要素法解析プログラムを改良した。本年度では、 このプログラムを適用して得られた解析結果の妥当性を、 切欠き材における変形を実験的に検出し、解析結果との対比によって検証した。
また、前年度納入された高速制御装置を用いて、既存の引張ーねじり疲労試験機を稼動させる疲労試験用ソフトウェアの開発を完了し、種々の組合せ荷重下での疲労試験を行った。実験においては、主に純銅とS35C鋼を用いて切欠き底表面におけるき裂の発生および伝ぱ挙動を中心にレプリカ法によって観察した。さらに、純銅に関しては切欠き半径の異なる二種類の試験片を準備し、切欠き半径のき裂成長に及ぼす影響についても実験的に観察した。その結果、材料や応力の多軸度に依存したき裂分布状態がその後のき裂進展形態に著しい影響を与えることが判明した。そこで、まずき裂進展に影響を及ぼすき裂の分布状態の解析を行った。この解析には従来研究代表者らが提案した損傷力学的解析手法を適用することによって、き裂分布状態を十分把握できることがわかり、その成果を公表した。
一方、本年度の検討課題に取り上げていた寿命推定法の確立にあたっては、上述の実験的観察からき裂の発生と伝ぱの両者を同時に考慮しうる解析手法が必要であることがわかったので、そのような解析手法として平滑材における粒界形き裂の成長に対する解析モデルを考案した。そのモデルの有効性を実験的に確認した。この結果を踏まえて、まず単相材料である純銅の切欠き材への拡張を行った。さらに、二相組織を有するS35c鋼への応用についても考察し、その材料におけるき裂成長形態を考慮して解析手法の改良を行った。
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