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脆性材料のき裂パタ-ン及び破壊の様相の計算機シミュレ-ションによる研究

脆性材料裂纹形态和断裂行为的计算机模拟研究

基本信息

批准号：
03213217
负责人：
嶋村修二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,計算機シミュレ-ションによって,熱衝撃を受けた脆性材料の亀裂パタ-ンと材料特性,熱衝撃条件との相関関係を明らかにすることを目的とした.そのため、熱衝撃破壊をひずみエネルギ-の蓄積,解放,移動の一連の過程としてモデル化した.モデルを立方格子と三角柱格子のシステムに適用し,亀裂成長のモンテカルロ・シミュレ-ションを行い,表面および内部への亀裂成長を追究した,特に,亀裂発生のためのひずみエネルギ-のしきい値(亀裂発生抵抗)をEt,熱衝撃の程度を表す入力エネルギ-を△Eとして,これらの量が亀裂の様相にどのように影響するかを調べた.シミュレ-ションの結果は以下のようにまとめられる.1.亀裂発生抵抗,Etの小さなシステムの表面には多くの細かい亀裂が生じ,Etの大きなシステムの表面には相対的に長い亀裂が走る.2.熱衝撃温度差の大きな状況に対応する△Eの大きなシステムほど,表面上の亀裂が細かくなり,亀裂の空間的な偏りが目だつ.3.Etが大きくなると,表面亀裂密度は減少し,内部への亀裂の浸透は深くなる.他方,△Eが大きくなると,表面亀裂密度は増加し,内部への亀裂の浸透は浅くなる.4.モデル・システムの示す上記の亀裂の様相は,報告されている熱衝撃実験の亀裂の特徴に合致する.本研究のモデル・シミュレ-ションは,熱衝撃を受ける材料の粒界強度,熱衝撃温度差などが亀裂パタ-ンにどのように反映するかを明らかにしており,脆性材料の熱衝撃破壊の様相を予測あるいは評価する上で,有用であると考える.

The purpose of this study is to clarify the relationship between thermal shock conditions and brittle materials. The process of accumulation, liberation, movement and transformation of heat shock and thermal shock. The temperature of crack growth is suitable for cubic lattice and triangular prism lattice. The temperature of crack growth is determined on the surface and inside. In particular, the temperature of crack growth is determined on the surface and inside. The temperature of crack growth is determined by the temperature of crack. The temperature of crack growth is determined by the temperature of crack. The temperature of crack growth is determined by the temperature of crack. The results are as follows: 1. Crack resistance occurs on the surface of the small part of the structure, and cracks occur on the surface of the large part of the structure. 2. Thermal shock temperature difference occurs on the surface of the large part of the structure, and cracks occur on the surface. The crack density on the surface decreases, while the crack penetration on the interior deepens. In other words, the surface crack density increases, and the penetration of internal cracks is shallow. 4. The crack behavior of the thermal shock system is opposite to that of the thermal shock system, and the characteristics of thermal shock cracking are reported. In this study, the grain boundary strength of materials subjected to thermal shock, the reflection of thermal shock temperature difference, and the prediction of thermal shock fracture phase of brittle materials are discussed.