簡易延命手法のき裂/焼結体界面の最適設計と高サイクル疲労特性向上

使用简单的寿命延长方法优化裂纹/烧结界面设计并改善高周疲劳性能

• 批准号: 21K14050
• 负责人: 佐々木 大輔
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kurume National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14050/
• 关键词: 疲労; 補修; 温度分布; 界面; プラズマ焼結; 微粒子; き裂; 金属微粒子; パルス通電焼結; 界面強度; 疲労破壊; 鋼; 高サイクル

【具体的内容】補修時の応力をパラメータとして変化させ補修を行なった.補修した試験片に対して組織観察，破面解析を行った，ボイド・析出物の大きさ，形状，分布の応力依存性を明らかにした.有限要素法解析技術を用いて 補修時の荷重をパラメータとし，解析を行った．解析後は熱電対の計測により，解析と実験誤差を調査した．補修時のき裂位置毎における温度・応力を可視化し，ボイド・析出物の応力依存性を解明した．最も微視的損傷が少ない補修温度を採用し補修を行なった.さらに研磨，その場観察疲労試験，破面解析を行った．最終的には，疲労き裂発生寿命，疲労き裂進展寿命を伸ばすことに成功した．【意義】プラズマ粒子補修法の効果的な補修においては，き裂発生過程を抑制することが重要である．特に焼結体とき裂面の界面剥離を抑制することで，き裂発生過程を抑制し，延命効果が大幅に上昇することを期待された．界面剥離を決定する因子は，き裂焼結体界面もしくは焼結体内部の「ボイド・微小 欠陥」と「析出物形成・元素偏析」が考えられる.これらによって界面強度，焼結体強度， 粉末層の巨視的な塑性変形能が決定される.ボイド・微小欠陥は巨視的にはき裂/焼結体未接合面積に対応する.微視的にはき裂/焼結体の界面および焼結体中に存在するボイドサイズ・分布に対応する.そこで，それを最小化するような補修温度や補修時の応力分布の可視化を行なった．【技術的な課題】一方で，補修時は500度に試験片は加熱されるが，き裂面の温度分布，応力分布を計測することが難しい．そこで，有限要素法を用いて温度分布，応力分布を可視化した．

[Specific content] The power of the repair time is different from that of the repair. The structure of the sample was observed, and the surface analysis was carried out. The size of the precipitate, the shape, and the distribution were clearly determined. The finite element analysis technique is used to compensate for the load. After analysis, the measurement error of thermal power is investigated. The temperature and stress of the crack position during repair are visualized to show the stress dependence of the precipitate. Weishi app repair temperature is the best way to repair damage. In addition to grinding, field inspection and fatigue test, surface analysis. The final result is that the fatigue life is prolonged, and the fatigue life is prolonged. [Significance] The particle repair method is important for the repair of the effect, and the inhibition of the crack generation process. In particular, the interface delamination of sintered bodies and crack surfaces is suppressed, and the crack growth process is suppressed. The life expectancy is greatly increased. The interface delamination determines the factors, such as cracking the interface of sintered body, micro-defects in sintered body, precipitation formation and element segregation. The interface strength, sintered body strength and macroscopic plastic deformation of powder layer are determined by the strength of interface and sintered body. Small defects in the macro-vision of the crack/sintered body unbonded area Weishi app for crack/sintered body interface and sintered body exists in the distribution of the crack/sintered body interface. A visualization of the force distribution during the time of compensation. On the one hand, it is difficult to measure the temperature distribution and force distribution of the crack surface when the test piece is heated at 500 degrees during repair. The finite element method is used to visualize temperature distribution and force distribution.

项目成果

超高齢化社会を支える老朽化した 大型構造物の簡易補修方法

支持超老龄化社会的老化大型结构的简单修复方法

• 发表时间: 2021
• 期刊: 化学工業
• 作者: 山田 洋平;高塚 望史;池野 順一;酒井 一樹;高田 宏樹;山田洋平，池野順一;山田洋平，池野順一;山田洋平，高塚望史，池田俊太，池野順一;齋藤雅文，高橋脩斗，山田洋平，池野順一;高塚望史，小室凌，山田洋平，池野順一，酒井一樹;高塚望史，小室凌，山田洋平，池野順一，酒井一樹;佐々木大輔;佐々木大輔
• 通讯作者: 佐々木大輔

超高齢化社会を支える大型構造物の簡易補修方法

支持超老龄化社会的大型结构的简单修复方法

• 发表时间: 2022
• 期刊: 配管技術
• 作者: 山田 洋平;高塚 望史;池野 順一;酒井 一樹;高田 宏樹;山田洋平，池野順一;山田洋平，池野順一;山田洋平，高塚望史，池田俊太，池野順一;齋藤雅文，高橋脩斗，山田洋平，池野順一;高塚望史，小室凌，山田洋平，池野順一，酒井一樹;高塚望史，小室凌，山田洋平，池野順一，酒井一樹;佐々木大輔
• 通讯作者: 佐々木大輔

老朽化した大型構造物の簡易補修技術を実証・展開したい！

我们希望展示和部署针对老化大型结构的简单修复技术！

• 发表时间: 2021
• 作者: 山田 洋平;高塚 望史;池野 順一;酒井 一樹;高田 宏樹;山田洋平，池野順一;山田洋平，池野順一;山田洋平，高塚望史，池田俊太，池野順一;齋藤雅文，高橋脩斗，山田洋平，池野順一;高塚望史，小室凌，山田洋平，池野順一，酒井一樹;高塚望史，小室凌，山田洋平，池野順一，酒井一樹;佐々木大輔;佐々木大輔;佐々木大輔
• 通讯作者: 佐々木大輔

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