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船体構造用多結晶金属材料の疲労被害と繰返し塑性変形挙動の関係に関ずる研究

船体结构多晶金属材料疲劳损伤与循环塑性变形行为关系研究

基本信息

批准号：
08651094
负责人：
大沢直樹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
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 1997
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08651094/
关键词：
繰返し塑性結晶塑性疲労強度有限要素法

项目摘要

1.前年度に実施したアルミニウム合金A5083P-Oのstrain burst特性に関する実験を継続して実施した。その結果、(1)荷重振幅変化前後の応力振幅が同じ場合、荷重増大前の負荷回数はstrain burstによる塑性歪増大量に影響しない。(2)荷重振幅増大量が同じなら、荷重振幅変化前の応力振幅が異なってもstrain burstによる塑性歪増大量はほぼ等しい。(3)荷重振幅変化前の応力振幅と応力振幅増大量が一定値以上でないと、strain burstは生じない。ことがわかった。2.前年度に開発した繰り返し塑性変形を解析可能な結晶弾塑性有限要素法計算コードを、反復計算により各荷重ステップで残差を解消できるよう改良した。そして、strain burstが発生する場合、変動振幅負荷をうける場合について、塑性変形の局在化と非可逆すべり発生を解析し、疲労き裂形成機構について考察を加えた。その結果、下記の知見を得た。(1)反復計算によって各荷重ステップで残差を解消することにより、strain burst等の材料不安定現象発生時や、変形の局在化が顕著になった場合でも、安定して精度の高い解析が行えることを示した。(2)1.で判明した特性を設定して、改良した結晶弾塑性有限要素法計算コードを用いてstrain burst発生時の塑性変形挙動を解析した。その結果、strain burstが発生する部分が広いほど、疲労き裂発生過程の素過程である塑性歪の局在化と非可逆すべりの発生が速い負荷サイクルで始まることがわかった。(3)塑性変形の局在化と非可逆すべり発生量をき裂発生過程進行度と考えると、定振幅負荷時でも負荷サイクル数とき裂発生過程進行度は線形でないこと、および変動振幅負荷時は荷重負荷順序でき裂発生過程進行度が変化することが導かれることを示した。(4)き裂発生過程である塑性変形局在化と非可逆すべり発生は、初期不整による不均一塑性変形のために潜在すべり系が活性化する応力が負荷サイクルにつれて低下し、一定サイクル後に活動することにより生じることが示された。

1. The strain burst characteristics of alloy A5083P-O have been studied in the past year. The results are as follows: (1) When the load amplitude before and after the load amplitude change is the same, the load return number before the load increases is affected by the increase of strain burst. (2)The load amplitude increases with time, the load amplitude changes with time, the strain burst increases with time, and so on. (3)Load amplitude before change force amplitude increase a certain value or more strain burstことがわかった。2. In the past year, the analysis of plastic deformation may be carried out by the finite element method of crystallization and plasticity. In the case of strain burst, dynamic amplitude load, plastic deformation, non-reversible deformation, fatigue crack formation mechanism, etc. The results of the survey were recorded below. (1)Repeated calculation of each load, residual elimination, strain burst, etc., when the material instability phenomenon occurs, the shape of the situation in the case of high accuracy analysis, stability, (2)1. To determine the characteristics of the crystal plastic finite element method to calculate the strain burst generation plastic deformation analysis As a result, the strain burst is generated in part, and the strain burst is generated in part. (3)The plastic deformation is irreversible, the crack generation process progress is linear, and the load number is linear when the amplitude load is constant. The crack generation process progress is linear when the amplitude load is variable. (4)During the process of crack formation, the plastic deformation is irreversible, the initial deformation is uneven, and the potential deformation is activated.