複合材の破壊じん性に及ぼすき裂伝播経路の影響

裂纹扩展路径对复合材料断裂韧性的影响

• 批准号: 03650363
• 负责人: 角 洋一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1993
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650363/
• 关键词: 破壊力学; 二相材; 界面き裂; き裂伝播形態; 複合材; 破壊じん性; き裂伝播経路; 界面特異性; 非直線状き裂; 第二摂動法; 斉合漸近展開; 数式処理; 応力拡大係数

複合材料の強度を支配する界面のじん性に関係して以下の2項目の研究を行った。1.2相材界面におけるき裂先端の応力の特異性に関する研究き裂先端が2相材界面に位置する場合の応力の特異性についてはTheocarisらによる複素ポテンシャルを用いた一般表現があるが、必ずしも適当な形に整理されていないことが石川らにより指摘されている。本研究では、複素ポテンシャルの一般表現から出発し、固有値解析を行い応力の特異解を含む固有値および対応する固有応力分布を定めた。この結果によると、2相材の弾性定数の組み合せによって特異解の性質がごく自然にいくつかのタイプに分類整理できることがわかった。本複素ポテンシャルを用いれば、き裂が2相材界面に交差する一般の場合の応力の特異性をごく自然に解析に取り入れることが可能になる。2.2相材中のき裂伝播形態に関する実験的研究アクリル樹脂とアルミニウム合金を接合した2相材の試験片を作成し、2相材表面の人工切欠きから発生したき裂が界面へ伝播する際のき裂伝播挙動を調べた。初期き裂は脆性的挙動を示すアクリル材に設け、偏心4点曲げ負荷によって初期き裂先端の混合モード比を各種変化させ破壊試験を行った。実験結果によると、アクリル伝播中のき裂の伝播経路はせん断型応力拡大係数が大きいほど初期き裂からの折れ曲がり角が大きくなるが、必ずしも局所対称性規準を厳密に満足するわけではないことが確認された。また、試験片間の破壊靭性値のばらつきも大きいと推測された。破壊の様式には(1)き裂が伝播を開始するまではほぼ弾性的挙動をし、き裂が界面に交差すると界面に剥離が発生し相間破壊が生ずる場合、(2)き裂伝播開始以前から徐々に相間剥離が起こる場合等負荷条件との関係でいくつかに分類できることが解った。

The strength of the composite material dominates the study of the interface, the properties and the properties of the following 2 items. 1.2Phasewood interface: cracked tip, cracked tip, cracked tip, In this study, it is generally shown that the inherent force distribution is determined by the analysis of the inherent force distribution in this study. The results show that the quantitative analysis system of 2-phase wood is designed to understand the nature of the system, and the data are classified into different categories. In this copy, it is necessary to use the interface of the two phase materials, the interface of the two phases, the interface between the two phases. 2.2 the study of the crack in the phase wood, the joint of the 2-phase wood and the surface of the 2-phase wood, the surface of the 2-phase wood was formed, and the interface of the 2-phase wood was formed. The dynamic test of the initial fracture brittleness shows that the material setting and the eccentric 4-point bending load test show that the crack front end of the initial fracture test is different from each other. The results show that during the broadcast, there is a large number of breakage force in the broadcast circuit, and a large number of cracks. in the early stage of the broadcast, the bending angle is very high, and the local standard is required to make sure that it is correct. On-board and off-chip communication systems are required to promote the production of high-speed equipment. Breakage broadcast (1) at the beginning of the crackdown broadcast, the crackdown is initiated, the interface is peeled, the interface is peeled off, and the interphase is broken. (2) the load conditions such as the phase separation and connection before the start of the crack, and so on.

项目成果

SUMI,Yoichi: "A Second Order Perturbation Solution of a NonーCollinear Crack and Its Application to Crack Path Prediction of Brittle Fracture in Weldment" Naval Architecture and Ocean Engineering. 28. (1992)

SUMI, Yoichi：“非共线裂纹的二阶扰动解及其在焊接件脆性断裂裂纹路径预测中的应用”，海军建筑和海洋工程，28。（1992）。

SUMI,Y.: "A Second Order Perturbation Solution of a Non-collinear Crack and Its Application to Crack Path Prediction of Brittle Fracture in Weldment" Navel Architecture and Ocean Engineering (日本造船学会英文論文集). 28. 143-156 (1991)

SUMI, Y.：“非共线裂纹的二阶扰动解决方案及其在焊件脆性断裂裂纹路径预测中的应用”海军建筑与海洋工程（日本造船学会会议录）28. 143。 -156（1991）

Y.Sumi: "A second order perturbation solution of a non-collinear crack and its application to crack path prediction of brittle fracture in weldment" Naval Architecture and Ocean Engineering. 28. 143-156 (1991)

Y.Sumi：“非共线裂纹的二阶扰动解及其在焊件脆性断裂裂纹路径预测中的应用”《海军建筑与海洋工程》。