構造を有する材料の三次元メソ力学に関する研究

结构材料三维介观动力学研究

• 批准号: 08651100
• 负责人: 都井 裕
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08651100/
• 关键词: 多相材料; 破壊; メソ力学; 計算力学

本研究は、構造を有する材料の破壊挙動をより包括的に扱えるメソスケールの計算力学的手法の構築を目的とした。すなわち、計算不連続体力学モデルによる多結晶脆性固体の二次元メソ解析アルゴリズムを、繊維、粒子(特別な場合としてボイド)などを含む多相材料に適用し、それらが構成方程式、破壊強度などに及ぼす影響を定性的、定量的に把握するとともに、その結果に基づいて均質化法、損傷力学などのマクロなモデル化を評価、改良することを試みた。特に、海洋構造用新素材としての期待度から、セラミックス、コンクリートなどを母材とする複合材料のモデル化に重点を置いた。具体的には以下の項目を実施した。(1)構造を有する材料の一例として、マイクロインクルージョン(特別な場合として、マイクロボイドも含む)を含むマイクロクラッキング脆性固体の二次元メソ解析アルゴリズムを構成した。この際、マイクロインクルージョンの割れも考慮した。(2)構造を有する材料の一例として、繊維を含む脆性材料の二次元メソ解析アルゴリズムを構成した。(3)マイクロインクルージョンあるいは繊維を含む脆性固体がマイクロクラック損傷を伴う場合のマイクロ弾性定数計算を行なった。(4)マイクロインクルージョンあるいは繊維を含む脆性固体の損傷発展に関する非定常計算を行なった。(5)マイクロインクルージョンを含む脆性固体のR曲線(亀裂進展抵抗曲線)挙動を計算し、メソスケールの構造と破壊靱性の関連について考察した。この際、マイクロインクルージョンの変態塑性を考慮した。

This study aims at structural analysis of materials, including computational mechanics. Two-dimensional analysis of multi-crystalline brittle solids in terms of physical properties, dimensions and particles In particular, the application, composition equation, fracture strength, and impact of multiphase materials containing carbon dioxide are qualitatively and quantitatively grasped, and the results are based on homogenization methods, damage mechanics, and evaluation and improvement of the properties of multiphase materials. In particular, new materials for marine structures are expected to be used in the development of composite materials. The following specific items are implemented. (1)One example of a material that is structurally fragile is a two-dimensional analytic solution. In this case, the number of cases is considered. (2)An example of a structural material is a two-dimensional analysis of brittle materials. (3)The calculation of the properties of brittle solids containing carbon dioxide is carried out in the case of carbon dioxide. (4)Unsteady calculation of damage development in brittle solids (5)R curve of brittle solids containing crack progression resistance curve is calculated, and the relationship between structure and crack properties is investigated. In this case, the state plasticity of the mixture is considered.

项目成果

都井裕・清末考範: "マイクロクラッキング脆性固体のR曲線挙動の二次元メソ解析" 日本機械学会論文集(A). 62・598. 1488-1495 (1996)

Yutaka Toi 和 Norinori Kiyosue：“微裂纹脆性固体 R 曲线行为的二维介观分析”日本机械工程学会会刊 (A) 1488-1495 (1996)。