直流パルス及び高周波電子風力制御による金属疲労き裂治癒

使用直流脉冲和高频电子风控修复金属疲劳裂纹

• 批准号: 22K18761
• 负责人: 細井 厚志
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18761/
• 关键词: 損傷治癒; 疲労; き裂治癒

機械や構造物には寿命が存在する．金属材料の疲労破壊を遅延させる技術としては，ショットピーニングや高周波焼き入れ等の手法が挙げられる．これらの手法では疲労寿命を改善することが可能であるが，き裂や転位等の損傷自体を修復することはできない．根本的に疲労損傷部分を修復することでインフラの長寿命化，安全性の向上を低コストで行う技術が求められており，き裂治癒技術は脱炭素社会や持続可能な社会の実現につながることが期待される．これまでの研究により，電流印加により疲労き裂の発生が遅延することや疲労寿命が延長されることが明らかになっている．しかし，電流印加による金属の損傷回復，疲労き裂発生の遅延に関するメカニズムは解明されていない．特に，疲労き裂発生の初期段階における固執すべり帯（Persistent Slip Band: PSB）に対する電流印加の影響を調査している論文は少なく，さらなる調査が求められている．そこで本研究では，パルス電流印加がPSBによって形成される突き出しと，PSB内の空孔濃度に与える影響を実験及び解析的に評価した．実験では試験片にパルス電流を印加した場合しなかった場合のPSBの突き出し成長速度を比較し，パルス電流印加前後での材料表面近傍の抵抗値を比較した．パルス電流印加を行うと，突き出し成長が遅くなり，抵抗値も減少した．このことは．パルス電流印加により，PSB内の空孔を含む点欠陥の濃度が低下したことが考えられる．PSBの空孔濃度の減少は，空孔濃度が再び定常状態に達するまで，突き出し成長を抑制すると結論付けた．

Mechanical structures have a lifetime. Metal material fatigue and corrosion resistance technology, such as high frequency combustion technology, etc. This technique can improve the life span of the patient. Basic fatigue damage part repair, safety and upward, low cost of technology, crack healing technology, carbon society support possible, social reality, expectations. This research is aimed at extending the life span of fatigue crack generation by electric current and prolonging the life span of fatigue crack. The damage recovery of metal caused by current, fatigue crack generation and delay are related to the damage recovery. In particular, there have been few papers investigating the impact of the Persistent Slip Band (PSB) on current flow in the early stages of fatigue crack development, and many investigations have been conducted. In this study, the influence of pore concentration on the formation of PSB and the analysis of PSB were studied. Comparison of the growth rate of PSB in the vicinity of the surface of the material before and after the current application. The electric current in the air is rising, and the resistance is decreasing.このことは. In this paper, the results show that the pore concentration in PSB decreases, and the pore concentration in PSB decreases.

项目成果

Suppression of persistent slip band growth in polycrystalline copper by applying high-density electropulsing and its evaluation

高密度电脉冲抑制多晶铜中持续滑移带生长及其评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Haruka Sasa;Jeehwan Shin;Atsushi Hosoi;Makoto Kitano;Hiroyuki Kawada
• 通讯作者: Hiroyuki Kawada

Evaluation of fatigue crack closure phenomena in steel by applying high-density pulse current

高密度脉冲电流评估钢中疲劳裂纹闭合现象

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshitaka Iwase;Shota Nakayama;Yutaro Sugeno;Atsushi Hosoi;Makoto Kitano;Hiroyuki Kawada,
• 通讯作者: Hiroyuki Kawada,

Electropulsing suppresses extrusion growth in polycrystalline copper subjected to fatigue loading

电脉冲抑制疲劳载荷下多晶铜的挤压生长

• DOI: 10.1299/mej.23-00027
• 发表时间: 2023
• 期刊: Mechanical Engineering Journal
• 影响因子: 0.5
• 作者: SASA Haruka;SHIN Jeehwan;HOSOI Atsushi;KITANO Makoto;KAWADA Hiroyuki
• 通讯作者: KAWADA Hiroyuki

固執すべり帯の成長抑制におけるパルス電流密度の影響

脉冲电流密度对持续滑移区生长抑制的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: SASA Haruka;SHIN Jeehwan;HOSOI Atsushi;KITANO Makoto;KAWADA Hiroyuki;佐々春佳，シンジファン，細井厚志，川田宏之
• 通讯作者: 佐々春佳，シンジファン，細井厚志，川田宏之