金属マトリックス複合材料の高温破壊強度のマイクロメカニックスに関する研究

金属基复合材料高温断裂强度微观力学研究

基本信息

  • 批准号:
    05650072
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1993
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1993 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

航空,宇宙機器の先端構造材料として,繊維強化金属FRM(あるいは金属系複合材料MMC)が開発され,実用化されている.本研究ではMMCの高温における破壊現象を明らかにするために,理論解析と実験により介在物のマイクロメカニックスに関する研究を行い,以下の結果を得た.1.無限弾性体に楕円体状介在物と円環状き裂が存在し,引張荷重を受ける場合を考え,まず2相偏平回転楕円体を解いた.コーティングした介在物はMMCにおいて高温における強度を高めるために使用されている.焦点間距離の半分c=1とし,コーティングの厚さdを1/100とするとコーティングの効果は殆ど無いが厚さを1/20とするとコーティングした効果は顕著にあらわれる.コーティング相を円環き裂にすれば目的の結果が得られるが見通しをつけたことで次年度に行う.2.無限体に2つの楕円体介在物と円環状き裂が存在し引張荷重を受ける場合の干渉問題を解析し,応力集中,応力拡大係数を求めた.円環き裂に及ぼす介在物の影響は大きい.変位分布の収束が悪い.3.MMCの熱応力の問題として,偏長回転楕円体状介在物をもつ厚板の表面の一定領域に熱負荷を受ける定常熱応力問題を熱弾性理論に基づいて厳密に解析し,応力分布,変位分布に及ぼす加熱領域の大きさ,介在物の大きさ,形状比,横弾性係数比の影響を求めた。偏長回転楕円体状空か,球状介在物,球かの熱応力問題も解析した.さらに,アイソパラメトリック2次要素を用いた境界要素法により楕円介在物の解析を行い,理論と良く合うことを確認した.4.板厚の異なる(25mm,15mm,3mm)Ti-6A1-4V合金について破壊靭性試験を行い,超音波法を用いて板厚中央部の破壊開始荷重を測定する方法を開発し,従来手法(ASTM-E399)と比較検討した.その結果,超音波法を用いれば板厚に関わらず板厚中央部の破壊開始荷重を測定可能であることが明らかとなった.
Advanced structural materials for aerospace and aerospace machinery are developed and applied to reinforced metal FRM(MMC). In this study, the phenomenon of MMC breaking at high temperature is investigated theoretically and the following results are obtained. 1. The infinite solid has a circular crack in the solid and the tensile load is applied to it. The temperature is high and the intensity is high. The distance between focal points is half a minute c=1. The thickness of the focal point is 1/100. The thickness of the focal point is half a minute c = 1. The thickness of the focal point is 1/20. The thickness of the focal point is half a minute c = 1. 2. Infinite body 2. Infinite body 2. Infinite body 2. The influence of ring crack and medium on things is great. 3. The steady state thermal stress problem of MMC is analyzed in the basic theory of thermal stability. The influence of thermal stress distribution, thermal stress distribution, thermal stress distribution Analysis of thermal stress problems in long circular hollow, spherical medium and spherical medium. 4. The thickness difference of Ti-6A1 -4V alloy (25mm,15mm,3mm) was tested by fracture toughness test, and the ultrasonic method was developed to measure the fracture start of the central part of the plate thickness. As a result, ultrasonic method can be used to determine the initial load of plate thickness in the center of plate thickness.

项目成果

期刊论文数量(34)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
土田栄一郎: "連続繊維強化複合材料における2つの繊維間の熱応力干渉" 第42回応用力学連合講演会 講演予稿集. 441-442 (1993)
Eiichiro Tsuchida:“连续纤维增强复合材料中两种纤维之间的热应力干扰”第 42 届应用力学联盟会议记录 441-442 (1993)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
荒居善雄: "表面散乱波を用いた低サイクル疲労損傷の非破壊評価に関する研究" 日本非破壊検査協会第1回音弾性材料評価研究会. No.1. 34-41 (1993)
Yoshio Arai:“利用表面散射波对低周疲劳损伤进行无损评估的研究”日本无损检测协会第一届非弹性材料评估研究组第1. 34-41号(1993年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
荒居善雄: "窒化ケイ素セラミックスの圧子押込みき裂進展特性とフラクトグラフィ的検討" 第59回フラクトグラフィ部門委員会資料. (1993)
荒井义雄:《氮化硅陶瓷的压痕裂纹扩展特性及断口分析研究》第59届断口分析委员会资料(1993年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
土田栄一郎: "偏長回転楕円体状介在物を有する厚板の軸対称曲げ" 第43回応用力学連合講演会 講演予稿集. 43. 697-698 (1994)
Eiichiro Tsuchida:“轴对称弯曲具有长球状夹杂物的厚板”第 43 届应用力学联盟会议记录 43. 697-698 (1994)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yoshio Arai: "Study of surface crack growth characteristics under single overload condition" Asian Pacific Conference on Fracture and Strength '93. 123-128 (1993)
Yoshio Arai:“单一过载条件下表面裂纹扩展特性的研究”亚太断裂与强度会议93。
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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    $ 1.34万
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    1973
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
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  • 批准号:
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    2020
  • 资助金额:
    $ 1.34万
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    2020
  • 资助金额:
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