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高速き裂分岐現象の基礎実験と数値シミュレーション

高速裂纹分叉现象的基础实验与数值模拟

基本信息

批准号：
06650110
负责人：
西岡俊久
金额：
$ 1.28万
依托单位：
神戸商船大学
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

はじめに、本研究室現有の超高速度カメラとアルゴンレーザーを光源とするレーザーコースティックス法を用いて、高速き裂分岐現象に関する基礎実験を行なった。透明脆性材料中の高速分岐き裂先端のコースティック像や分岐経路履歴などの詳細なデータを計測した。用いた材料はPMMA、アラルダイトBおよびホ-マライト100である。実験結果により、分岐するき裂速度とせん断波速度の比(β_b)はアラルダイトで0.35、ホ-マライトで0.45、PMMAで0.5付近以上よりき裂分岐が生じることが分かった。また、脆性破壊面の粗さはき裂速度とともに増加し、き裂分裂が生じている付近ではハックル状態になる場合が多く、マイクロクラクックが観察された。また、理論的研究では、複数に分岐したき裂先端の動的J積分や応力拡大係数を経路独立積分で評価するため、Nishioka-Atluriにより導出された動的J積分や動的L積分、動的M積分を利用する手法を開発した。また、シミュレーションによる研究では、はじめに、上記の経路独立積分による複数分岐き裂先端の破壊パラメータ評価を数値解析に適用することによりその有効性を示したさらに、高速き裂分岐実験を再現する生成形シミュレーション手法を確率するため、要素自動制御法や要素自動分割法などを利用する移動有限要素法を開発した。これにより、実験で取得されたデータをもとに、高速分岐時の動的J積分などを評価した。

Our lab currently has an ultra-high speed light source, a light source, a light source. The ーコースティックス法を用いて, the high-speed き split split phenomenon に关するbasicsの験を行なった. The high-speed bifurcation tip of transparent brittle materials is measured in detail. The materials used are PMMA and Aromatic B-およびホ-マライト100である.実験RESULTSにより、BiQするき crack speed とせんbreaker wave speedのratio (β_b)はアラルダイトで0.35 , ホ-マライトで 0.45, PMMA で 0.5, more than よりき开户岐が生じることが分かった.また, brittle rupture surface のrough さはき cracking speed とともにincrease and し, きcrack splitting が生じているPay nearly ではハックル status になる occasion が多く, マイクロクラクックが観看された.また、Theoretical study では、Complex number に bifurcation したきThe J integral of the split tip motion や応力拡large coefficient を経路 independent integral でvaluation価するため、N Ishioka-Atluri has derived the J integral of the movement, the L integral of the movement, and the M integral of the movement using the する technique.また、シミュレーションによる Research では、はじめに、上记の経路 independent integral による Complex Numerical analysis of numerical values is applicable to the effectiveness of numerical analysis. High-speed splitting and splitting, reproduction of the generated form, high-speed splitting, and accuracy of the technique.ため、The element automatic control method and the element automatic division method などを utilize the するmoving limited element method を开発した.これにより, 実験で obtained されたデータをもとに, and などをrating価した for moving at high speed.