多端子電極を用いた直流電位差法による多数分布き裂型損傷の定量評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650086
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 多田 直哉 岡山大学, 工学部, 助教授 (70243053)
• Keywords: 多端子電極 / 直流電位差法 / 多数き裂 / 疲労

Research Abstract

本研究では,多数の針状端子を規則的に配列した多端子電極を用いて,多数き裂周辺の直流電位場の乱れを測定し,その結果から,き裂の分布状態を定量的に評価する手法を提案するとともに,本手法について解析的および実験的に検討することを目的としている.研究の最終年度である本年度は,これに関連する電位場解析および疲労試験を行い,以下の結論を得た.
1.き裂分布の逆推定:前年度に実施した多数き裂群(二次元貫通き裂群)と端子間電位差の関係に関する解析結果に基づき,端子間電位差からき裂分布を逆推定する手法を考案し,それを実行するためのプログラムを作成した.また,そのプログラムを用いてき裂分布の推定を行った.その結果,き裂の長さ分布の変動係数が既知である場合には,端子間電位差の分布からき裂の面積密度(単位面積あたりのき裂個数)および平均長さを推定できるが,長さ分布の変動係数が未知である場合には,推定精度が落ちることが明らかとなった.
2.疲労試験の実施:純銅の微小平板試験片を用いて室温で疲労試験を実施し,疲労とともに変化する試験片表面の様子を観察した.これは,微小き裂の発生が,試験片表面におけるひずみのばらつきと深く関係するためである.本研究では,まず,試験片表面上に間隔約10ミクロンのグリッドを描画し,そのグリッド形状の変化から試験片表面上の微小なひずみ変化を評価する手法を提案した.さらに,その手法を用いて,実際に試験片表面上におけるひずみ分布を評価し,そのばらつきについて検討した.その結果,試験片表面でのひずみは結晶粒等の微視組織の影響を受けて大きくばらつく,そのひずみのばらつきは,試験片の端部(角部)に近づくほど大きくなる傾向がある,等が明らかとなった.

Research Products

• [Publications] 多田直哉: "多端子型直流電位差法による半楕円表面き裂の寸法と位置の推定"日本材料学会 第39回高温強度シンポジウム前刷集. 160-164 (2001)
• [Publications] 多田直哉: "微小平板試験片を用いた純銅の繰り返し引張り"日本機械学会中国四国支部 第40期総会・講演会講演論文集. No.025-1. 47-48 (2002)
• [Publications] 多田直哉: "多端子型直流電位差法による半楕円表面き裂の非破壊評価"日本機械学会中国四国支部 第40期総会・講演会講演論文集. No.025-1. 49-50 (2002)