粒状体から金属まで適用可能な破壊規準と構成関係に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

粒状体のような粒子間のボンドのないバラバラの摩擦性材料から金属のような結晶構造より成るボンドの強固な粘着性材料まで、広範囲の工学材料(過圧密粘土、セメント混合砂、コンクリ-ト、岩石など)を対象として、統一的な破壊規準および構成関係を提案した。具体的には、従来の空間滑動面(SMP)に基づいた摩擦性材料のための破壊規準(松岡・中井規準)と構成式を、粘着成分を有する材料に対しても拡張するため、3次元応力下の3個のモ-ルの応力円に垂直応力軸上の負の1点(この絶対値をボンド応力σ_oと名付ける。σ_o=c・cotφ(c:粘着力、φ:内部摩擦力))から接する3本の直線を想定する。このとき得られる粘着成分のある場合の「拡張された空間滑動面(Extended SMP)」の方向余弦(a^^<^>_1,a^^<^>_2,a^^<^>_3)が、σ_o=0の場合には粒状材料に対して成功している、従来からの空間滑動面(SMP)の方向余弦(a_1,a_2,a_3)に一致し、σ_o→∞の場合には金属材料に対して成功している正八面体面の方向余弦 (1/√<3>,1/√<3>,1/√<3>)に一致することに着目して、粒状体から金属まで適用可能な破壊規準と構成式をボンド応力σ_oをパラメ-タ-として定式化することを試みた。1.過圧密粘土(OCR=2,4,8)の三軸圧縮試験と三軸伸張試験結果を、Extended SMPに基づいて、整理することによって、上記の破壊規準と構成関係を検討し、唯一的な応力〜ひずみ関係が得られた。2.セメント混合砂の三軸圧縮試験と三軸伸張試験結果を、Extended SMPに基づいて整理することによって、1.の場合と同様、唯一的な応力〜ひずみ関係が得られた。以上より、上記の「拡張された空間滑動面(Extended SMP)」の概念によって、粘着成分を有する摩擦性材料の変形・強度特性は統一的に規定されそうであることがわかった。