| 研究課題/領域番号 |
63460078
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
北川 浩 大阪大学, 工学部, 教授 (30029095)
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| 研究分担者 |
井上 豊 大阪大学, 工学部, 助手 (90029033)
久保 司郎 大阪大学, 工学部, 助教授 (20107139)
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| キーワード | 積層複合材 / 変形限界 / 界面強度 / 剥離伝播 / 非弾性不安定 / 粘 / 弾塑性体 |
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| 研究概要 |
(1)層状に規則的に特性の異なる材料が接合された複合材料(積層材料)に、一方向引張り力が加えられた下での不均一変形、特に、くびれの発生と進行を伴う変形の局所化と、界面剥離を引き起こすような応力の推移について、数値計算に基づく検討を行った。材料としては、金属と高分子フィルムの積層構造体を考え、それぞれ、弾塑性体、ひずみ速度依存性を有し大ひずみ域で硬化に増大傾向を示す弾/粘塑性体として理想化されるとし、局所変形の発達に対する積層比、ひずみ速度依存感度の影響を調べた。弾/粘塑性体厚さ、ひずみ速度感度係数の増加と共に、安定で均一な変形が維持されるひずみ範囲が大きくなる結果を得た。また、弾塑性体単体の場合と異なり、一様な基本変形から不均一への分岐は存在しないことを確認した。
(2)アルミニュウム箔と延伸ポリエチレン・フィルムの積層材料の変形限界特性を明らかにする目的で、同様のモデルを用いて、接合界面に欠陥を有する場合の、界面剥離の発生と発達の数値シミュレーション解析を行った。その結果より、剥離の発生と初期の進展は欠陥部分に生じるせん断応力により引き起こされること、剥離部の大きさがある量に達すると、金属部(アルミニュム部)に局所くびれが発達し、それが剥離の急激な増大を促して積層体全体としての不安定、破断に結びつくことという結果を得た。
(3)金属箔(アミルニュウム箔)にポリエチレン・テレフタレートフィルムを積層した材料の、一方向引張り、および、等2軸引張り(パンチ張り出し)下での接合界面に生じ、発達する不均一変形について顕微鏡での観測を行い、界面剥離や金属箔破断に結びつく要因(初期の接着不良、金属箔中の析出物、金属結晶粒径依存性について検討を加えた。
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