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リソグラフィ技術による微小格子の作成とそれによる微小疲労き裂合体挙動の観察

使用光刻技术创建微晶格并使用它观察微疲劳裂纹合并行为

基本信息

批准号：
11750080
负责人：
大木順司
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Yamaguchi University
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

リソグラフィ技術を用いてアルミニウム薄板試験片に間隔20μm、太さ1μmの格子を描いた。そして、この試験片を用いて疲労試験を実施し、試験片に発生した疲労き裂の進展挙動を定量的に捉えることを試みた。ここで、き裂先端近傍に生じたひずみは、格子点の移動量から測定した。なお、き裂先端近傍の測定領域の画像は初年度に購入したズーム顕微鏡を用いてパーソナルコンピュータに取り込んだ。得られた結果を以下に要約する。(1)疲労き裂の先端が、荷重軸に対して垂直に近い角度を有する結晶粒界に到達すると、その後、き裂は結晶粒界に沿って進展する傾向を示した。また、き裂先端が、荷重軸に対して小さい角度を有する結晶粒界に到達すると、き裂進展速度da/dNは著しく減少した。このとき、繰返し数の増加に伴い徐々にき裂先端が鈍化し、これに伴いき裂先端開口変位が増加した。さらに、ある程度き裂先端の鈍化が進むと、き裂は結晶粒界を通過し進展を開始した。(2)き裂先端が結晶粒内に存在するとき、da/dNと応力拡大係数幅ΔKの間には両対数上でほぼ直線関係が成立することを明らかにした。(3)き裂先端が結晶粒界に到達した時点でのき裂先端開口変位幅ΔΦ_tは、き裂が結晶粒内を進展しているときよりも大きくなる傾向を示した。き裂進展速度da/dNをき裂先端開口変位幅ΔΦ_tで整理した結果、両者の間には明確な相関関係は現れなかった。(4)き裂先端が結晶粒界の近傍に位置したとき、き裂先端近傍にひずみ集中域が現れる傾向が示された。これは、き裂が結晶粒界に到達した後停滞し、これに引続き、き裂先端が鈍化を起こすため考えられる。一方、き裂先端が結晶粒内に存在する場合は、き裂先端近傍には、顕著なひずみ集中は生じなかった。

The thin plate test piece is separated by a grid of 20μm and 1μm. In addition, the test piece is used to test the performance of the test piece, and to test the performance of the test piece. The amount of movement of the lattice points was measured. The image of the measurement area near the crack tip was purchased in the beginning of the year. The following is an offer. (1)The tip of the crack and the vertical angle of the crack show the tendency of the crystal grain to reach and move forward. The crack rate of the crystal grain reaches the maximum and decreases with the increase of the load. The number of cracks increases, the number of cracks increases, the number of cracks increases, and the number of cracks increases. In addition, the degree of cracking of the tip of the passivation process, cracking of the crystal grain boundary progress (2)A straight line relationship exists between the number of cracks and the amplitude of the force. (3)The crystal grain boundary of the crack tip reaches the time point of the crack tip opening. The amplitude of the crack tip opening is ΔΦ_t. The crack tip has a tendency to progress within the crystal grain. The speed of crack progression da/dN, the amplitude of crack tip opening ΔΦ_t, the result, the relationship between crack and crack, and the correlation between crack and crack are clear. (4)The position of the crystal grain near the tip of the crack is shown by the tendency of the crystal grain near the tip of the crack to concentrate. The crystal grain boundary reaches the stagnation point, and the crystal grain boundary reaches the passivation point. A square, split tip, crystal grain, if there is, split tip, near, split tip, concentrated.