膜状各種材料の疲労き裂伝ぱ特性許価に関する研究

各种膜材料疲劳裂纹扩展特性裕量研究

• 批准号: 04650068
• 负责人: 鳥居 太始之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650068/
• 关键词: 破壊力学; 応力拡大係数; 疲労き裂進展; き裂閉口; 膜材; BEM; 残留応力; き裂開口変位

母材の穴部(円とだ円)を覆うように試験膜を接着し、母材に繰返し負荷を与え、Fe膜(100μmと50μm厚さ)とTi膜(50μm厚さ)の疲労き裂伝ぱ試験を行った。また、BEMによる膜き裂解析を行い、計算した応力拡大係数幅ΔKにより膜疲労き裂伝ぱ速度da/dNを整理した結果、バルク材同様にパリス則が成立した。このように、提案した方法が膜材の疲労き裂伝ぱ試験に有効であることがわかった。また、膜き裂開口変位分布の測定結果から、Fe膜材ではき裂周辺に圧縮残留応力が生じており、バルク材同様有効応力拡大係数幅ΔKeffの評価が重要であった。そのΔKeffによるda/dNの整理では、膜材とバルク材の結果は一致した。一方、Ti膜ではΔKによるda/dNの整理でも、バルク材の結果とよく一致した。次に、母材の予き裂を覆うように試験膜を接着し母材に繰返し負荷を与えると、予き裂開口変位量の大きい膜中央で疲労き裂が発生し、その後膜上での疲労き裂伝ぱ試験を行うことができた。本試験での特徴的なことは、膜疲労き裂伝ぱが予き裂開口に伴う膜き裂開口変位量Δφに支配されていることである。そして、鉄膜の疲労き裂伝ぱ速度とΔφの関係においては、バルク材の結果によく一致した。さらに、膜き裂長さが予き裂長さすなわち母材にき裂がない状態でも、膜き裂は停留せず伝ぱし続けることが、Fe膜およびTi膜で認められた。これは、膜き裂開口変位分布の測定からき裂開口応力分布を評価した結果、伝ぱした膜疲労き裂周辺の圧縮残留応力に釣合うよう分布する引張残留応力が、予き裂先端付近および前方の膜に生じるためであることがわかった。

The test film is bonded to the base material at the cavity part (), the test film is bonded to the base material at the cooling load, and the test film is bonded to the Fe film (100μm thick) and the Ti film (50 μ m thick). The results of the calculation of the force coefficient ΔK and the membrane crack velocity da/dN are consistent with the results of the analysis of the membrane crack in BEM. The method of making a proposal is to make the film material crack and try to make it work. The measurement results of the distribution of the crack position of the Fe film show that the residual pressure of the Fe film is generated at the crack circumference, and the evaluation of the coefficient ΔKeff of the Fe film is important. The results of the finishing of ΔKeff and da/dN are consistent with those of the film. A square, Ti film, ΔK, da/dN finishing, the results of the material are consistent. Next, the base material is cracked, the test film is connected to the base material, the load is returned, the crack is generated in the center of the film, and the crack is generated in the back film. In this paper, the characteristics of the film are determined by the amount of Δφ. The relationship between the velocity and Δφ of iron film fatigue crack is consistent with that of iron film fatigue crack. The film is split into two parts. The film is split into two parts. The results of the measurement of the position distribution of the membrane crack opening and the distribution of the tension residual force in the membrane crack opening are as follows:

项目成果

Tashiyuki Torii: "Fatigue Crack Growth Testing of Films Using Pre-Cracked Base Plate" Adavances in Electronic Packing ASME 1992. 2. 707-712 (1992)

Tashiyuki Torii：“使用预裂纹基板对薄膜进行疲劳裂纹扩展测试”电子封装的进步 ASME 1992. 2. 707-712 (1992)

鳥居 太始之: "膜材の疲労き裂発生.伝ぱ挙動" 日本機械学会中国四国支部第31期総会・講演会講演論文集. NO.925-1. 37-39 (1993)

鸟居太一之：“膜材料中的疲劳裂纹萌生和扩展行为”日本机械工程师学会中国-四国分会第31次会议记录和演讲NO.925-39（1993）。