2020 Fiscal Year Annual Research Report
金属板材せん断部の微視組織情報とFEM解析による2次破壊機構の究明
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18H01757
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高村 正人 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (00525595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松野 崇 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (30781687)
浜 孝之 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (10386633)
箱山 智之 岐阜大学, 工学部, 助教 (20799720)
北條 智彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50442463)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高張力鋼板 / せん断加工 / 残留応力 / 遅れ破壊 / 陰極チャージ / 中性子回折 / 小型中性子源 / 飛行時間法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高張力鋼板を用いて、打抜き破面性状が破面の2次的な破壊に及ぼす影響を調査する実験を進めた。供試材には1180MPa級の冷延鋼板JSC1180Y(1.2 mm厚)を用いた。面内曲げに用いる試験片として、中央部にせん断加工によって設けた切り欠きを有しており、この切り欠きが曲げ外となるように曲げが加えられる構造となっている。昨年度まで打ち抜き条件として、クリアランスを10%t（板厚の10%を意味する）を採用してきたが、今年度はこれに加えて2%t、15%tの条件を追加した。
遅れ破壊の評価には、これまで使用してきた曲げ試験機を用いた。本試験機は、チオシアン酸アンモニウム水溶液中で陰極チャージをしながら同時に面内曲げ負荷を行うものとな
る。24時間を上限とし、遅れ破壊が生じた時間と曲げ負荷による応力増分値を評価した。
その結果、2%tにおいては、他の条件よりも高い遅れ破壊耐性を示した。これは、せん断切り口における残留応力が他の条件よりも小さいことと関連が深いと思われる。それに対して15%tの条件では最も大きい残留応力が計測されたが、遅れ破壊を生じる錘負荷条件と浸漬時間の関係においては、10%tと15%tではほぼ同等の遅れ破壊耐性を示した。
一方、打ち抜き破面における残留応力の変化を多軸応力状態に対してラボで測定するために、理研小型中性子源RANSによる回折測定手法の開発に取り組んだ。小型中性子源では、ビーム強度と波長分解能において大型施設に比べて劣るため、飛行時間法による計測可能な応力の分解能が十分ではなかったが、本研究では、中性子減速材の最適化によるエネルギー分解能の向上に取り組み、最適な減速材の構造と寸法についての知見が得られた。これにより、中性子ビームの高い透過能を生かしたラボレベルでの多軸応力測定実現の可能性が示唆された。
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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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