表面走越し下部層の微細構造観察ならびにひずみ計測技術の開発

表面运行下层显微组织观察与应变测量技术的发展

• 批准号: 11875028
• 负责人: 小倉 敬二
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875028/
• 关键词: レーザスペックル; レーザ顕微鏡; ひずみ計測; セラミックス溶射材; 内部き裂; 層間剥離; 表面ひずみ

表面層越しの観察の一例としてセラミックス溶射皮膜材を考えた.セラミックス,特にアルミナセラミックスは赤色レーザを一部透過するのでこの種の問題に向いていると考え,本研究ではアルミナセラミックス被覆ステンレス鋼にレーザを照射したときに発生するレーザスペックルパターンの解析を行った.スペックルパターンは負荷荷量の増加に伴い,すなわち部材のひずみに伴い複雑な変化を呈することがわかった.スペックル移動の成分分離を試みたが,現時点ではこの分離は困難であった.そこでこの種の内部情報の把握に対しては表面のみのひずみ計測結果から内部情報を推定することを試みた.アルミナセラミックスならびにジルコニア溶射被膜ステンレス鋼平滑材を常温ならびに高温環境下・種々負荷条件下で疲労試験を行い,逐次表面ひずみの変化を調べるとともに,適宜試験片の縦断面観察など内部状況を直接観察することにより、表面ひずみと内部状態の対応を調べた.その結果表面ひずみの変化から内部のき裂や剥離の進行状況の把握がある程度可能であることがわかった.またレーザ顕微鏡を用いた透明材越しの損傷評価を行うための基礎研究として,まずセラミックスの微小凹凸表面性状計測の検討を行った.セラミックス凹凸表面に透明コートを施したサンプルに対してレーザ顕微鏡による凹凸形状の評価を行った結果,計測結果に及ぼす透明材の影響はほとんどなく,原理的には良好な透明材越しのレーザ計測が可能であることが明らかとなった.

Surface layer more し の 観 examine の case と し て セ ラ ミ ッ ク ス dissolve shot skin membrane material を exam え た. セ ラ ミ ッ ク ス, trevor に ア ル ミ ナ セ ラ ミ ッ ク ス は red レ ー ザ を a through す る の で こ の の problem に to い て い る と え, this study で は ア ル ミ ナ セ ラ ミ ッ ク ス coating ス テ ン レ ス steel に レ ー ザ を irradiation し た と き に 発 raw す る レ ー ザ ス ペ ッ ク ル パ タ ー ン の parsing line を っ た. ス ペ ッ ク ル パ タ ー ン は load loadings の raised に with い, す な わ ち department material の ひ ず み に with い complex 雑 な variations change を show す る こ と が わ か っ た. ス ペ ッ ク ル mobile の component separation を try み た が, present some で は こ の difficult separation は で あ っ た. そ こ で こ の kind の の grasp に internal information し seaborne て は surface の み の ひ ず み measuring results か ら internal intelligence を presumption す る こ と を try み た. ア ル ミ ナ セ ラ ミ ッ ク ス な ら び に ジ ル コ ニ ア ス dissolve shot capsule テ ン レ を ス smooth steel material room temperature な ら び に under the condition of high temperature environment, a kind of 々 load で exhausted 労 test を い, successive surface ひ ず み の variations change を adjustable べ る と と も に, appropriate test piece の Internal condition を 縦 section 観 examine な ど 観 directly examine す る こ と に よ り, surface ひ ず み と internal state の 応 seaborne を adjustable べ た. そ の results surface ひ ず み の variations change か ら internal の き crack condition の や divestitures の grasp が あ る degree of で あ る こ と が わ か っ た. ま た レ ー ザ 顕 micromirror を with い た transparent material more し の damage evaluation 価 を line う た め の basis Research と し て, ま ず セ ラ ミ ッ ク ス の small concave and convex surface properties measuring の 検 line for を っ た. セ ラ ミ ッ ク ス に transparent concave and convex surface コ ー ト を shi し た サ ン プ ル に し seaborne て レ ー ザ 顕 micromirror に よ る concave and convex shape の review 価 を line っ た as a result, the measuring results に and ぼ す transparent material の influence は ほ と ん ど な く, principle of に は な transparent material, the more good し の The レ レ ザ measures that が may である となった とが and ら ら となった.

项目成果

西川出,小倉敬二: "レーザスペックルによるひずみ・き裂開口変位計測"日本機械学会ウイングを拡げよう材料力学シンポジウム講演論文集. No99-4. 82-85 (1999)

Izuru Nishikawa、Keiji Ogura：“使用激光散斑测量应变和裂纹张开位移”日本机械工程师学会材料力学研讨会论文集第 99-4 号（1999 年）。

脇裕之,西井雅宏,西川出,小倉敬二: "アルミナ溶射ステンレス鋼および皮膜の高温疲労・熱疲労過程の観察"日本材料学会第10回破壊力学シンポジウム講演論文集. 148-152 (1999)

Hiroyuki Waki、Masahiro Nishii、Izuru Nishikawa、Keiji Ogura：“氧化铝喷涂不锈钢和涂层的高温疲劳和热疲劳过程的观察”日本材料学会第十届断裂力学研讨会论文集148-152。 (1999)

小倉敬二,西川 出,田中盛彦,宮武岳洋: "窒化ケイ素セラミックスの両振りおよび片振り負荷下におけるCOD計測とき裂開口状態の観察"日本材料学会第48期学術講演会講演論文集. 123-124 (1999)

Keiji Ogura、Izuru Nishikawa、Morihiko Tanaka、Takehiro Miyatake：“氮化硅陶瓷双向和单向加载下裂纹张开状态的COD测量和观察”日本材料学会第48届学术会议论文集123-124（。 1999）

Keiji OGURA, Izuru NISHIKAWA, Hiroyuki WAKI: "Development of Laser Speckle Biaxial Strain Gauge and its Application to Notch Root Strain Measurement"Proc. Of Int. Conf. On Advanced Technology in Experimental Mechanics '99. 617-620 (1999)

Keiji OGURA、Izuru NISHIKAWA、Hiroyuki WAKI：“激光散斑双轴应变计的开发及其在缺口根应变测量中的应用”Proc。

小倉敬二,西川出,脇裕之: "疲労負荷下におけるセラミックス溶射皮膜の非線形ひずみ挙動"日本材料学会第48期学術講演会講演論文集. 131-132 (1999)

Keiji Ogura、Izuru Nishikawa、Hiroyuki Waki：“疲劳载荷下陶瓷喷涂涂层的非线性应变行为”日本材料学会第 48 届学术会议论文集 131-132 (1999)。