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混合モ-ド衝撃破壊の基礎実験と数値シミュレ-ション

混合模式冲击断裂基础实验与数值模拟

基本信息

批准号：
01550073
负责人：
西岡俊久
金额：
$ 1.22万
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：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

はじめにPMMA材の3点曲げ試験片に偏心衝撃荷重を落重棒により加え、混合モ-ド衝撃破壊の実験を行った。この際、レ-ザ-コ-スティックス法により、き裂先端のコ-スティック像高速度写真を撮影した。これらの高速度写真により、本研究者らが開発している動的混合モ-ドコ-スティックス法理論に基づき応力拡大係数K_I、K_<II>の時間変化を求めた。また荷重偏心角度とき裂伝ぱ開始角度および安定伝ぱ角度の間に明確な関係があることを示した。本実験では、PMMA材を用いたが、動的破壊実験では歪速度依存性の少ないアラルダイトBなどもよく用いられている。しかし、アラルダイトBは光学的異方性があり、光学的異方性材に対する動的混合モ-ドコ-スティックス法理論の確立が望まれていた。本研究では、光学的異方性材中静止き裂および高速伝ぱき裂に対してこれらの理論を確立した。これらは今後の衝撃破壊実験に不可欠のものと考えられる。上記実験の生成形シミュレ-ションを行うために、動的き裂の一般解を変位関数とする移動特異要素法を開発した。この方法では応力拡大係数をK_I、K_<II>を高精度に直接評価できる。これにより特異要素内のエネルギ分布の時間変化を明らかにした。また、シミュレ-ション結果より、実験では捉えられなかった現象、すなわち混合モ-ド衝撃破壊に先行し、衝撃波によるき裂閉口現象があることを明らかにした。この閉口現象はモ-ドI衝撃荷重下では生ぜず、モ-ドII荷重が大きくなると生じることがわかった。したがって今後の課題として、き裂閉口現象を考慮した実験解析手法およびシミュレ-ション手法を確立する必要がある。さらに,通常の有限要素法を用いて、動的J積分(J)より混合モ-ド応力拡大係数を精度よく評価できる成分分離法と呼ぶ手法を開発した。

3-point bending test piece of PMMA material, eccentric impact load, drop weight rod, addition, mixing, and impact failure. At the same time, In this paper, the author tries to find out the time variation of K_I and K_<II>K in the theory of basic force theory. The relationship between the load eccentricity angle and the starting angle of the crack and the stability angle is clear. This paper describes how PMMA material can be used to reduce the speed dependence of the material. It is hoped that the theory of the hybrid-Duco-Statickus method will be established due to the anisotropy of optics and the interaction between optical anisotropy and materials. In this study, the theory of static and high-speed optical anisotropy was established. The future impact of the war is not to be underestimated. In this paper, the author introduces the method of generating special elements. This method can be directly evaluated with high precision by using large coefficient K_I and K_<II>K. The time of distribution of the special elements is different. The result of the shock wave is that the shock wave breaks first, and the shock wave breaks first. This phenomenon is caused by the impact load, and the impact load is caused by the impact load. In the future, it is necessary to take into account the phenomenon of cracking and analysis and establish the method of cracking and cracking. In addition, the finite element method is usually developed by using the dynamic J-integral (J), the mixing method and the component separation method, and the precision evaluation method.