界面による拘束を受ける非物質材の弾塑性破壊挙動の研究

界面约束非材料弹塑性断裂行为研究

• 批准号: 07650117
• 负责人: 菊池 正紀
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650117/
• 关键词: 界面; 非均質材; 弾塑性破壊; J積分; Qファクタ; 応力三軸度

1.A508鋼とInCOLOY275を圧接した材料を用いて疲労破壊試験、延性破壊試験を実施した。き裂と界面との位置を相対的に変化させ、き裂進展に及ぼす界面の影響を実験的に検討し、ついで有限要素法解析により力学的環境を調べ、実験との比較を行った。2.疲労試験では、界面の存在により表面近傍でのき裂進展が促進されることが実験的に確かめられた。三次元有限要素法によりJ積分をパラメータとしてき裂進展を模擬したところ、表面でのき裂進展が優先し、実験と一致した。すなわちこの材料では界面の効果は材料の機械的性質の違いによるものが大きいことが明らかとなった。3.延性破壊試験においては、A508鋼側からInoloy側へのき裂進展は界面を超えてディンプル破壊が進むこと、また逆の場合は界面割れが起こりIncoloyからA508鋼側へはディンプル破壊が進行しないこと、等が明らかとなった。三次元有限要素法によりき裂先端での応力三軸度、さらにQファクタを調べたところ、それらの分布はこうした破壊挙動を定性的に説明できるものとなっていることが確かめられた。すなわち、均質材で提唱されたこうした力学パラメータがこの非均質材の破壊挙動でも有効なものであることが明らかとなった。さらにボイドの挙動をシミュレーションするためにGursonのモデルに基づく有限要素法解析を実施した。ここでもボイドの挙動は実験結果と良く対応した。4.以上を通じて、界面のき裂進展に及ぼす影響について、J積分、Qファクタ、応力三軸度、ボイド率等のパラメータが有効であることが明らかとなった。

1. A508 steel と InCOLOY275 を 圧 meet し を た materials with い て exhausted 労 broken 壊 test, ductility broken 壊 test を be applied し た. き crack と interface と の を に of seaborne phase - change さ せ, に き crack progress and ぼ す の interface を be 験 of に beg し 検, つ い で finite element analytic に よ り mechanics environment を べ, be 験 と の is line を っ た. 2. Fatigue experiments で で, interface <e:1>, the existence of によ surface adjacent で, <s:1> cracking progress が promotes the に confirmation められた められた of される とが とが experiments. Three dimensional finite element method に よ り J integral を パ ラ メ ー タ と し て き crack progress を simulation し た と こ ろ, surface で の き crack progress が し priority, be 験 と consistent し た. Youdaoplaceholder0 <s:1> <s:1> material で <e:1> interface <s:1> effect <e:1> material <e:1> mechanical properties <e:1> are in conflict with <s:1> による <s:1> <s:1> が が large <s:1> <s:1> とが とが light ら となった となった. 3. The ductility broken 壊 test に お い て は, A508 steel side か ら Inoloy side へ の き は interface crack progress を super え て デ ィ ン プ ル broken 壊 が into む こ と, ま た inverse の occasions は interface cut れ が up こ り Incoloy か ら A508 steel side へ は デ ィ ン プ ル broken 壊 が for し な い こ と, such as が Ming ら か と な っ た. Three dimensional finite element method に よ り き crack apex で の 応 triaxial degrees, さ ら に Q フ ァ ク タ を adjustable べ た と こ ろ, そ れ ら の distribution は こ う し た broken 壊 挙 dynamic を qualitative に illustrates で き る も の と な っ て い る こ と が か indeed め ら れ た. す な わ ち, are qualitative material で sing さ れ た こ う し た mechanics パ ラ メ ー タ が こ の heterogeneity qualitative material の broken 壊 挙 dynamic で も have sharper な も の で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に ボ イ ド の 挙 dynamic を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン す る た め に Gurson の モ デ ル に base づ analytical を く finite elements method be applied し た. The experimental results of で ボ ボ ド 挙 挙 are と good く against 応 た た. 4. The above を じ て, interface の き crack progress に and ぼ す influence に つ い て, J integral, Q フ ァ ク タ, triaxial 応 force, ボ イ ド rate etc. の パ ラ メ ー タ が have sharper で あ る こ と が Ming ら か と な っ た.