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逆問題解析手法を利用した衝撃破壊靭性および高速き裂進展靭性の計測

采用反问题分析法测量冲击断裂韧性和高速裂纹扩展韧性

基本信息

批准号：
04452119
负责人：
青木繁
金额：
$ 5.63万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高負荷速度下において衝撃破壊靭性K_<1d>が異常に上昇するという実験結果や高速き裂進展靭性K_<1D>がき裂の加速度に依存するという実験結果等が数多く発表されており,これが動的線形破壊力学の適用を困難としていることを指摘し,K_<1d>やK_<1D>のこのような特異な性質の多くが従来の測定法に潜在している測定誤差を考慮することによって説明できることを(本補助金により購入したワークステーションを利用して)有限要素および境界要素シミュレーションにより見出した(機論A,58巻p.1785,J.Mech.Phy.Solids-to appear,機論A,58巻p.1650)。アルミナをはじめ数種の構造用セラミックスの試験片にブリッジインデンテンション法により予き裂を導入して一点曲げ試験によりK_<1d>を測定するとともに,予き裂面に接触力が働いていることを確認した(Proc.7th Int.Con.Exp.Mech.)。この接触力の分布を裂先端近傍のひずみゲージの出力から推定する逆問題を境界要素法により解いた(機講論,NO.920-72,p.631)。また、一点曲げ試験における破壊開始時刻を衝撃力の履歴がら推定する逆問題を,チモシェンコ梁理論を応用して解いた(42回応力連合講演予稿集,p.463)。これらの逆問題の解析に本補助金により購入したワークステーションを利用した。ばねにより衝撃体を加速し試験片に縦衝撃を与え,破壊開始までの時間が数μsとなるような高負荷速度衝撃破壊試験装置を試作し,衝撃体の速度および試験片の両側のき裂先端近傍における厚さ方向の変位の変化をそれぞれ本補助金により購入したレーザーセンサーおよびレーザードップラー振動計で計測し,逆解析により衝撃力を推定し有限要素法によりき裂面接触力の影響を考慮に入れて,アルミナのK_dを求めた(発表準備中)。

At high load speed, the mechanical properties of mechanical failure are 1dpendgt, the results of high-speed cracking are 1DPCT, the acceleration of fatigue is dependent on the results of mechanical tests, and the mechanical properties of mechanical failure are analyzed in a table with a number of parameters, such as the acceleration of fatigue, the acceleration of fatigue, the results of mechanical tests, and so on. Knowledgedltters1Droomgt In order to determine the potential error of the measurement system, it is necessary to determine the potential error. This grant is required to show that you can use the limited elements to determine the performance of the appear. (theory A, theory A, p. 1785 J.Mech.Phy.Solids, theory A 58 p. 1650). Several kinds of equipment are used to determine the contact strength of the cracked surface, the contact force of the cracked surface and the contact force of the cracked surface. The test results show that the temperature is measured by K _ & lt;1d> and the contact force of the crack surface is determined by the contact force of the crack surface. The distribution of contact force near the tip of the crack is related to the deduction of the inverse problem. The boundary element method is used to solve the problem (mechanism, NO.920-72, p. 631). At the beginning of the crash, the force is presumed to be in reverse, and the beam theory is explained in terms of 42 times of force connection to the collection, p. 463). In order to solve the problem, this grant will be used to make use of the financial support. The machine is used to accelerate the operation of the wafer, and the starting time of the breakage is several μ s. The speed of the load is very high, and the breakage device is running. In terms of speed and speed, the tip of the crack is close to the end of the crack. In the direction of the thickness of the crack, it is necessary to enter the computer program, which is used to determine the contact force of the crack surface by means of the finite element method. Please ask for a request (in preparation for the table).