超高サイクル疲労における内部起点型破壊評価手法の確立

超高周疲劳内引发断裂评价方法的建立

基本信息

  • 批准号:
    21H04529
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27.71万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-05 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究の目的は,高強度金属材料に生じる超高サイクル疲労破壊のメカニズムを明らかにし,その評価法を構築することにある.析出硬化系ステンレス鋼(SUS630)と2種類のチタン合金((α+β)型Ti-6Al-4Vおよびβ型Ti-22V-4Al)を対象として,材料内部に発生する微小き裂の挙動をSPring-8の放射光X線マイクロ/ナノCT(ビームライン:BL20XU)を用いて明らかにする.主な研究目標は,① 放射光X線マイクロ/ナノCT技術の高度化とin-situ疲労試験システムの開発,② 高強度鋼とチタン合金の2系統の材料における内部き裂発生・進展・停留挙動の解明,③ 超高サイクル疲労評価コードの開発,の3つである.2022年度は,このうち②の一部(チタン合金に注力)と③に取組む計画とし,以下の3項目を行った.(1) (α+β)型合金Ti-6Al-4Vを対象とする実験  き裂の停留挙動に注目した観察を行い,表面き裂と内部き裂の停留限界を測定した.また,内部き裂の初期進展に関連すると考えられているき裂先端周囲の微細組織形成過程を観察した.その結果,き裂上下面の繰返し接触によりき裂面の一部に凝着が生じ,微細組織形成が助長される可能性を示した.(2) β型合金Ti-22V-4Alを対象とする実験  結晶粒を起点とする内部き裂の非破壊検出に成功し,き裂発生寿命およびき裂進展速度を明らかにした.この結果と破面観察を組合わせることで,内部き裂進展がどのように進むのかを定量化した.(3) 超高サイクル疲労評価コードの開発  昨年度に開発した超高サイクル疲労破壊過程を記述するプロトタイプモデルに対し,二つの応力におけるCT情報を組込む改良を行い,幅広い応力範囲に適用できるようにした.このモデルに基づきモンテカルロ解析を行った結果,表面破壊と内部破壊からなる二重S-N特性を定量的に再現することができた.
は の purpose, this study of high strength metal materials に raw じ る ultra-high サ イ ク ル exhausted 労 broken 壊 の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に し, そ の review を 価 method to construct す る こ と に あ る. (department of precipitation hardening ス テ ン レ ス steel SUS630) と 2 kinds の チ タ ン alloy ((alpha + beta) Ti 6 al 4 v お よ び beta Ti al - 22 v - 4) を like と seaborne し て, material internal に 発 raw す る tiny crack き の 挙 dynamic を SPring - 8 の X-ray radiation light マ イ ク ロ / ナ ノ CT (ビ ー ム ラ イ ン : BL20XU) を use を て to indicate ら にする にする. Main な は research goals, (1) the emissive X-ray マ イ ク ロ / ナ ノ CT technology の と empirically the in - situ exhausted 労 test シ ス テ ム の 発, (2) high strength steel と チ タ ン alloy の 2 system の material に お け る, progress, stay at the inside of the crack き 発 挙 の interpret, (3) high サ イ ク ル exhausted 労 review 価 コ ー ド の 発, の 3 つ で あ る. 2022 annual は こ の う ち (2) の a (チ タ ン alloy に note) と group (3) に take む project と し, following の 3 line project を っ た. (1) (alpha + beta) alloy Ti 6 al 4 v を like と seaborne す る be 験 き crack の stay 挙 dynamic に attention し た 観 examine を い, surface crack き と internal crack き の stay limit を determination し た. Youdaoplaceholder0, initial progression of internal rifts に related すると study えられて る る the formation process of fine tissues around the apex of rifts 囲 を観 observe た. そ の results, き crack on the following の Qiao return し contact に よ り き surface の a standing に が じ, fine texture formation が fuelling さ れ を る possibility in し た. (2) the beta type al alloy Ti - 22 v - 4 を like と seaborne す る be 験 crystals を starting point と す る き crack の the internal 壊 検 に し success, き crack 発 born life お よ び き crack progress speed を Ming ら か に し た. こ の results と crumpling 観 examine を combination わ せ る こ と で, internal き crack progress が ど の よ う に into む の か を quantitative し た. (3) high サ イ ク ル exhausted 労 review 価 コ ー ド の open 発 yesterday annual に 発 し た ultra-high サ イ ク ル exhausted 労 broken 壊 process を account す る プ ロ ト タ イ プ モ デ ル に し, seaborne 2 つ の 応 force に お け る CT group intelligence を 込 む improved を い, picture hiroo い 応 force van 囲 に applicable で き る よ う に し た. こ の モ デ ル に base づ き モ ン テ カ ル ロ parsing line を っ た as a result, the surface broken 壊 と internal broken 壊 か ら な る double s-n を quantitative features に reappearance す る こ と が で き た.

项目成果

期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Initiation and early growth behaviors of an internal fatigue crack in beta titanium alloy via synchrotron radiation multiscale computed tomography
通过同步辐射多尺度计算机断层扫描研究β钛合金内部疲劳裂纹的萌生和早期扩展行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xue Gaoge
  • 通讯作者:
    Xue Gaoge
In situ Observation of Small Fatigue Cracks in High-strength Metals using Synchrotron Radiation Micro and Nano Computed Tomography
使用同步辐射微纳米计算机断层扫描原位观察高强度金属中的小疲劳裂纹
Gigacycle fatigue of high-strength steel caused by MnS inclusions
Detection of small internal fatigue cracks in Ti‐6Al‐4V via synchrotron radiation nanocomputed tomography
通过同步辐射纳米计算机断层扫描检测 Ti-6Al-4V 中的细小内部疲劳裂纹
  • DOI:
    10.1111/ffe.13765
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Xue Gaoge;Tomoda Yuta;Nakamura Takashi;Fujimura Nao;Takahashi Kosuke;Yoshinaka Fumiyoshi;Takeuchi Akihisa;Uesugi Masayuki;Uesugi Kentaro
  • 通讯作者:
    Uesugi Kentaro
Initiation and propagation process of small fatigue crack in beta titanium alloy via multiscale synchrotron radiation computed tomography
多尺度同步辐射计算机断层扫描β钛合金细小疲劳裂纹的萌生和扩展过程
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Gaoge Xue;Takashi Nakamura;Nao Fujimura;Hiroyuki Oguma;Akihisa Takeuchi;Masayuki Uesugi;Kentaro Uesugi
  • 通讯作者:
    Kentaro Uesugi
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

中村 孝其他文献

Ti-6Al-4Vの内部起点型疲労特性に及ぼす応力比の影響
应力比对Ti-6Al-4V内部疲劳性能的影响
AlON/SiO2積層ゲート絶縁膜によるSiC MOSデバイスのBTI特性改善
使用AlON/SiO2堆叠栅极绝缘膜改善SiC MOS器件的BTI特性
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    チャンタパン アタウット;中野 佑紀;中村 孝;細井 卓治;志村 考功;渡部 平司
  • 通讯作者:
    渡部 平司
放射光顕微CT によるTi-6Al-4V の内部疲労き裂発生過程
同步辐射显微镜CT下Ti-6Al-4V内部疲劳裂纹萌生过程
Diffusivity of Mobile Ions Inherent to Thermal SiO2/SiC Structures in Deposited SiO2 Gate Dielectrics
沉积 SiO2 栅极电介质中热 SiO2/SiC 结构固有的移动离子的扩散率
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    チャンタパン アタウット;中野 佑紀;中村 孝;細井 卓治;志村 考功;渡部 平司
  • 通讯作者:
    渡部 平司
高強度鋼の引張圧縮軸荷重下における超高サイクル疲労特性
高强钢在拉压轴向载荷下的超高周疲劳性能

中村 孝的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('中村 孝', 18)}}的其他基金

ナノ微粒子複合化による宇宙用高分子膜材の耐紫外線性・靭性の向上法
纳米粒子复合材料提高航天用聚合物膜材料的抗紫外线性能和韧性的方法
  • 批准号:
    19656027
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
高強度鋼の超高サイクル疲労強度特性に及ぼす高真空および不活性環境の影響
高真空和惰性环境对高强钢超高周疲劳强度性能的影响
  • 批准号:
    09750089
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
マルチエージェント型協調人工知能システムに関する研究
多Agent协同人工智能系统研究
  • 批准号:
    06780343
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
問題解決支援のための思考過程の視覚化に関する研究
可视化思维过程以支持问题解决的研究
  • 批准号:
    05780307
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
glycerideの自動酸化によって生成する変色関連物質の分離と同定
甘油酯自氧化产生的变色相关物质的分离鉴定
  • 批准号:
    X00095----566109
  • 财政年份:
    1980
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (D)
アミノ酸と変色反応する脂質酸化分解物の同定
鉴定与氨基酸反应并变色的脂质氧化分解产物
  • 批准号:
    X00095----266104
  • 财政年份:
    1977
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (D)
油焼において親水性褐変物質を生成する脂質酸化生成物の同定
石油燃烧中产生亲水性褐变物质的脂质氧化产物的鉴定
  • 批准号:
    X00095----166094
  • 财政年份:
    1976
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (D)
酸化重合脂質の窒素化合物による変色機構
氮化合物导致氧化聚合脂质变色的机制
  • 批准号:
    X00095----066095
  • 财政年份:
    1975
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (D)
油焼けによって生成する親水性色素の生成機構
油污亲水颜料的产生机理
  • 批准号:
    X00210----876143
  • 财政年份:
    1973
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
飼育環境と呼吸器病の病理学的関係-豚
饲养环境与呼吸道疾病的病理关系-猪
  • 批准号:
    X46210------6190
  • 财政年份:
    1971
  • 资助金额:
    $ 27.71万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了