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転がり疲れ条件下におけるき裂伝播と塑性流動の関連性および数値シミュレーション

滚动疲劳条件下裂纹扩展与塑性流动的关系及数值模拟

基本信息

批准号：
08650164
负责人：
藤本浩司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、転がり疲れき裂の伝播挙動を解明することを最終目的として実験・理論解析を行い、以下の知見を得た。1.スキューを与えた条件下で転がり疲れ試験を行い、ピーリングき裂の物体内部への3次元的進展状況を観察した。さらに、ナイタール試薬によって腐食することにより、表層部の塑性流動の状況を調べ、ピーリングき裂の伝播方向との関連性を定量的に調べた。その結果、スキューを与えることにより生ずる軸方向接線力の向きの影響によって、転がり疲れき裂は軸方向に対して一定の方向に進展することが判明した。さらに、その方向は軸方向接線力の影響によって生ずると思われる塑性流動の向きと一致していることが確認された。2.転がり疲れき裂の伝播の数値シミュレーションを行うための予備研究を行い、以下の成果が得られた。(1)ポリメチルメタクリレートの破壊時における比表面エネルギのき裂伝播速度依存性が粘弾性モデルにより説明できることが判明した。さらに、き裂の高速伝播時における速度の振動現象を比表面エネルギのき裂加速度依存性を仮定することによりシミュレートすることに成功した。(2)アルミ合金・炭素鋼を供試材としてモードII荷重下における疲労き裂の伝播挙動について調べた結果、同一の材料であってもΔKの値によってき裂の伝播モードが異なる場合があることが判明した。(3)連続分布転位法による弾性体介在物の数値解析法を確立し、円形弾性体介在物を有する半無限弾性体の接触問題を数値解析を行い、介在物の応力分布を高精度で求めることに成功した。(4)接触界面における表面粗さの影響を考慮に入れたEHL解析を行い、マイクロキャビテーションの発生のシミュレートを行うことに成功した。3.表面き裂を有する弾性体の接触問題の解析を行い、その開口挙動を調べることによってモードI型のき裂伝播を起こす可能性があることを見出した。

This study is aimed at the understanding of the dynamics of communication and communication, and the theoretical analysis is carried out. 1. Under the condition of " In addition, the relationship between the plastic flow condition of the surface layer and the propagation direction of the crack is quantitatively adjusted. The results show that the axial direction of the connection force is affected by the axial direction of the connection force. The direction of plastic flow is consistent with the direction of axial connection force. 2. The research on the preparation of the project has been carried out and the following achievements have been obtained. (1)The relationship between the viscosity and the propagation speed is discussed in detail. The vibration phenomenon of high speed propagation is more stable than that of high speed propagation. (2)The alloy and carbon steel under test are tested under load II. The results of the test are as follows: the same material is tested under different conditions. (3)The numerical analysis method for the distribution of dielectric properties in a semi-infinite body is established. The numerical analysis method for the distribution of dielectric properties in a semi-infinite body is successful (4)The influence of contact surface roughness is considered in the analysis of EHL. 3. Analysis of the contact problem of surface cracks, opening motions, and the possibility of surface crack propagation are presented.