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高温期における異方性材料の熱物性値の2階テンソル成分の測定法に関する研究

各向异性材料高温期热物性二阶张量分量测量方法研究

基本信息

批准号：
10750160
负责人：
松島栄次
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

平成11年度は,当初の計画どおり,高温域において,熱物性値測定法の基本原理の健全性について研究した.以下に,具体的な内容を示す.(1) 有限差分法を用いた熱物性値測定原理に関する研究:誤差を含む仮想の測定データを用いて,測定原理式となる主軸変換されていない非定常二次元熱伝導方程式の有限差分法による数値解析プログラムと熱物性値を求めるSimplex法による逆解析プログラムの健全性を確認した.今後,実験試料が直方体であることから,本測定原理を三次元問題に対応させることを検討し,解析プログラムについて研究を進める.(2) 等方性材料への応用:高温において,熱物性値が既知の等方性材料(チタンとステンレス鋼)に本測定法を応用した.そして,その誤差要因として,熱膨張による試料寸法の変化が熱拡散率成分に与える影響が大きいことが明らかとなった.今後,熱膨張による熱拡散率成分への影響を補正する方法を加えた測定原理式を検討し,本測定法に関する研究を進める.(3) 異方性材料への応用:板材から厚み方向に角度をつけて切り出した炭素繊維強化炭素複合材料(C/C複合材料)に対する実験データによれば,繊維方向とそれに垂直方向を含む二次元平面内では,その熱拡散率の2階テンソル成分が直交異方性材料の座標変換則に従うことを確認した.また,熱拡散率成分の行列式の平方根は試料が切り出された板材毎に大きく異なることを確認した.今後,主軸が斜交する複合材料に本測定法を応用し,その座標変換則と主軸との関係について研究を進める.

In 2011, the original plan was completed, the high-temperature range was implemented, and the basic principles of the thermophysical property value measurement method were studied and the soundness was studied. Below, the specific contents are shown. (1) Research on the principle of thermal physical property value measurement using the finite difference method: error measurement method, measurement principle formulaなる spindle change されていないUnsteady two-dimensional thermal conductivity equation のfinite difference method によるnumerical value analysis プログラムとthermal physical property value をConfirm the soundness of the Simplex method and the inverse analysis method. From now on, we will use the rectangular cube as the sample.から, the principle of this measurement is a three-dimensional problem, a three-dimensional problem, an analysis of the problem, and a research on it. (2) Isotropic materials are used: high-temperature steel, isotropic materials with known thermophysical properties (チタンとステンレスsteel ) This measurement method is based on the use of した. The dissipation rate component has an influence on the thermal expansion rate and the thermal expansion rate. From now on, the thermal expansion rate will increase The influence of the correction method is the addition of the measurement principle formula, and the research of this measurement method is carried out. (3) Anisotropic materials are used: the thickness of the plate, the direction of the plate, the angle of the cut, the thickness of the carbon fiber reinforced carbon composite material (C/C composite material), and the thickness of the plate.実験データによれば, the first-dimensional direction is the vertical direction and the vertical direction is included in the two-dimensional plane. Coordinate transformation of the material is confirmed by the square root of the determinant of the heat dissipation rate component and the sample is cut out by the plate material. This is confirmed. From now on, the main axis bias composite material measurement method will be used, and the coordinate conversion method and the relationship between the spindle and the axis will be further studied.