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Development of a system evaluating mixed mode fracture toughness by small specimen for advanced materials

先进材料小样本混合模式断裂韧性评估系统的开发

基本信息

批准号：
07555621
负责人：
TOHGO Keiichiro
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1996
项目状态：
已结题

项目摘要

小型試験片による混合モード破壊靱性評価システムの基本的概念は、曲げとせん断を受ける片側き裂試験片を用い、J積分J_1、J_<11>(モードI、モードII成分)は、それぞれ曲げモーメント-き裂開口角関係、せん断力-き裂せん断変位関係より求めるもので、システムは卓上形精密万能試験機、混合モード負荷治具、混合モード変位計、パーソナル・コンピュータから構成されている。1)任意の小型試験片が容易に保持でき、モードIからモードIIにわたる任意の混合モード負荷が実現できる治具を開発した。小型試験片を保持する試験片ホルダーを介して混合モード負荷を与えるものとした。2)混合モードき裂変位計として、高性能CCDカメラによる画像データをコンピュータに取り込み、画像処理によりJ積分の解析に必要な混合モードき裂のき裂開口角、き裂せん断変位を計測することとした。CCDカメラにより取り込まれたき裂変形の画像より、き裂開口角とき裂せん断変位を求めるソフトウエア、および曲げモーメントとき裂開口角の関係、せん断力とき裂せん断変位の関係を作り、J積分J_1、J_<11>を解析するソフトウエアの開発をした。3)開発された小型試験片用混合モード負荷治具、混合モード変位計および計測システム、J積分解析ソフトウエアの統合化を行い、システムを完成させた。4)完成されたシステムをガラス粒子分散強化ナイロン66複合材料のモードI、モードII破壊靱性評価に応用した結果、本システムは簡便性、精度を備えたモードIからモードIIにわたる混合モードき裂の弾塑性破壊靱性評価システムであることを確認した。さらに、データ解析ソフトウエアを改良するならば、一層、簡便性、精度を上げることができる。

The basic concepts of the hybrid test system for small test pieces include: the use of the test piece, the J integral, the J integral<11>. 1) Any small test piece is easy to maintain, and any mixed load is easy to realize. Small test pieces are kept in the middle of the test piece. 2)Mixed signal detection, high performance CCD signal detection, image detection, image processing, J-integral analysis, mixed signal detection, high performance CCD signal detection, high performance CCD signal detection <11>CCD 3)Development of hybrid load fixture, hybrid position meter and measurement system for small test pieces, integration of J-integral analysis system and system completion 4)The results of the evaluation of the properties of the composite materials with particle dispersion strengthening were obtained. The simplicity and accuracy of the evaluation were confirmed. For example, if you want to improve the quality of the software, you can use it to improve the quality of the software. If you want to improve the quality of the software, you can use it.