ポリマー材料内に見られる衡撃波面緩和構造の進展プロセスの解明

阐明聚合物材料中平衡波前弛豫结构的演化过程

• 批准号: 15760597
• 负责人: 森 保仁
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Sasebo National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760597/
• 关键词: ポリマー材料; 一段式高圧ガス衝撃銃; 衝撃波面緩和構造; PVDF応力ゲージ; 応力履歴; 高速平板衝突; 平面衝撃波; 固体中衝撃波

研究代表者が九州大学から佐世保高専に異動したため、本研究は実験室の整備から始める必要があった。平成15年度に、佐世保高専内にある一般科目物理科の倉庫を実験室に改装し、固体中に平面衝撃波を発生させる装置(高圧ガス衝撃銃)を九州大学から佐世保高専に移設した。さらに、PVDFゲージの信号記録用および飛翔体速度計測用として、4チャンネル同時計測可能なデジタルオシロスコープを2台購入した。平成16年度は、高圧ガス衝撃銃に接続するヘリウムガスボンベの設置およびガスの配管工事を行い、実験室の整備を完了した。本研究の目的は、3枚のPVDFゲージを2〜5mm厚の材料の間に精度良く埋め込んだ形のターゲットの製作技術を確立し、これを用いて衝撃実験を行い、衝撃波面緩和構造の進展プロセスについて新たな知見を得ることである。しかしながら、実験室の整備が予想以上に遅れたため、製作が比較的容易な1枚のPVDFゲージを埋め込んだターゲット(高密度ポリエチレンとアクリル)を用いた衝撃実験を、数ショット行った。実験の結果、これらのポリマー材料内を伝播する衝撃波面背後の緩和構造は、伝播距離とともに徐々に大きくなるが、10mm程度伝播すると定常な波形として伝播する傾向にあることがわかった。また高密度ポリエチレンについては、応力の低い衝撃波ほど緩和構造が大きくなることがわかった。さらに、同じ応力領域で波面背後の緩和構造の大きさを比較すると、アクリル(結晶性ポリマー)の方が高密度ポリエチレン(アモルファスポリマー)よりも大きくなる傾向にあることがわかった。

The representative of the study was Kyushu University, and the study was conducted at the beginning of the study. In 2015, Sasebo High School moved to Kyushu University, where the warehouse of the Department of General Physics was renovated and the device for generating plane shock waves in solids was installed. 2 sets of PVDF for signal recording and aircraft velocity measurement were purchased. In 2016, the installation and installation of piping for high-pressure shock and explosion equipment were completed. The purpose of this study is to establish the fabrication technology of PVDF particles with a thickness of 2 ~ 5mm, to establish the application of PVDF particles in shock wave, and to improve the knowledge of shock wave mitigation structure. The preparation of the room is expected to be as follows: it is easy to make a PVDF film (high density film) and it is easy to use it. As a result, there is a relaxation structure behind the shock wave surface in the material. The propagation distance is large and the propagation distance is 10 mm. High density shock wave mitigation structure In addition, the large structure behind the wave front in the same force field is compared with the large structure behind the wave front in the same force field.