切り欠きを導入した凍結魚肉の破断応力に及ぼす歪み速度の影響

应变率对带缺口冷冻鱼肉断裂应力的影响

• 批准号: 08760199
• 负责人: 羽倉 義雄
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760199/
• 关键词: 破断応力; 曲げ荷重; 引っ張り荷重; 凍結魚肉; 低温切断; 切り欠き; 歪み速度; 応力集中

本研究では、凍結魚肉の切断(破断)に必要な荷重(応力)を減じる因子(切り欠きの導入、変形速度の変化)の効果を定量的に明らかにすることを目的とした。マグロの赤身肉から筋繊維の配向方向をコントロールした試験片を作成し、曲げおよび引っ張り試験を、-190,-130,-100,-80,-50,-20℃において行った。このとき、切り欠きの導入の有無、切り欠きの先端の鋭さ、試験片の変形速度をパラメータとして、試験片の破断応力を測定し、同時に、破断面の滑らかさ(粗さ)を評価した。さらに、切り欠き導入による破断応力の低減効果を定量的に明らかした。切り欠きの導入に伴なう破断応力の低減効果は、測定した全ての温度で認められたが、温度の低下とともにその効果は増加し、-100℃以下でほぼ一定となった。また、切り欠き先端の角度を鋭角にするほど、試験片の破断に必要な応力は減少した。この現象を材料力学における応力集中問題として解析したところ、解析的に得られた破断応力は、実測値と良好に一致した。破断面の滑らかさ(粗さ)を、破談面の最も高い凸部分と最も低い凹部分の高さの差(δ)として評価した。その結果、切り欠きが無い試験片では、試験片ごとのδの偏差が大きく(δ=3.8±1.7mm)、破談が不安定に起こっていることが明かとなった。一方、切り欠きを導入した試験片では、δはほぼ一定(δ=1.0±0.3mm)となり、切り欠き先端からクラックが安定して成長し、破断に至っていることが明かとなった。変形(歪み)速度の影響に関しては、本研究で行った条件(1.0〜0.8mm/min)では、破断応力の低減効果は認められなかった。

This study aims to quantify the effects of the necessary load (force) on the cutting (breaking) of frozen fish. The orientation of the naked meat and tendon is determined by the test piece. The temperature of the test piece is-190,-130,-100,-80,-50,-20 ℃. The test piece's deformation speed, breaking force, and slip of the fracture surface were measured and evaluated. The effect of reducing the breaking force by introducing a new method is quantitative. The effect of the decrease in breaking force due to the introduction of heat is determined by measuring the temperature of the whole body, and the effect of the decrease in temperature is increased below-100℃. The angle of the cutting tip is acute, and the force necessary to break the test piece is reduced. This phenomenon is related to the problem of force concentration in the mechanics of materials. The difference between the highest convex part and the lowest concave part of the fracture surface is evaluated. The result of the test is that the deviation of δ is large (δ=3.8±1.7mm), and the stability of the test is unstable. A square, cut short, introduced into the test piece, δ is constant (δ=1.0±0.3mm), cut short, tip is stable, growth is stable, break short, to the middle of the test piece is bright. In this study, the operating conditions (1.0 ~ 0.8mm/min) were used to reduce the breaking force.