2020 Fiscal Year Annual Research Report
高強度プラスチックのＸ線非破壊応力測定と変形強度評価
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18H01333
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
秋庭 義明 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (00212431)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | X線 / 回折法 / 高分子 / ひずみ / 応力 / 機械的性質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) これまでMo特性X線を用いてsin2ψ法を適用して応力評価が可能であることを示してきた．今年度は，Cr特性Ｘ線の適用性を検討した．その結果，sin2ψ線図に非線形関係が顕著であり，従来法の適用は困難であることを明らかにした．極表面近傍の応力測定に際しては，射出成型時に形成されたスキン層の存在を考慮した解析が必要であることが示唆された．
(2)上記と同様，部材表面近傍の材料特性変化に対応するX線パラメータ変化を，Cr特性X線を用いて抽出することを試みた．条件の異なる型削り加工，条件の異なるエメリー紙研磨加工，そして加工後に焼きなましを施した材料を対象とした．その結果，加工条件によって非線形特性が異なることを示し，これを解析することで加工の影響が評価可能である．ただし，その定量的な評価に関しては，データのばらつきの低減が必要である．また，焼きなましの効果は，加工による樹脂流れの影響の方が，残留応力効果より大きいことが示唆された．
(3)単調荷重を負荷したポリカーボネートの切欠き底に広がる塑性ひずみの高精度評価を，板厚２ｍｍの試料を用いて検討した．その結果，X線法で得られた塑性ひずみは，画像相関法による値とほぼ一致することを明らかにした．これにより，多軸状態にある切欠き底の塑性変形に対しても，単軸引張試験で得られた較正曲線が適用できることを示した．
(4)結晶性材料であるポリエーテルエーテルケトン（PEEK）の他，ポリエチレン（PE），ポリプロピレン（PP）を対象として応力定数を評価した．PEEKおよびPEは，孤立ピークに注目した．一方，PPは各ピークが相互に重なるため，波形分離を行うことによって解析した．得られたX線的弾性定数は，いずれの材料も機械的弾性定数より大きく，非晶質領域の存在が大きく影響することが示唆された．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
