金属表面に施されたセラミックス・金属間化合物コーティング層の破壊挙動解析

金属表面陶瓷/金属间化合物涂层断裂行为分析

• 批准号: 06J03463
• 负责人: 岩本 壮平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03463/
• 关键词: コーティング; 亜鉛めっき; 有限要素; 界面; 表面処理; 破壊; はく離; FEA; 多重破断; GA鋼板

本研究では自動車のボディ用鋼板として多くの需要があるGA鋼板,および今後実用化が期待されているコーティング超伝導材料について,試料の力学試験および観察から得た結果とコーティング層の多重破断・はく離をモデル化した有限要素解析を組み合わせることで,コーティング材料全般に適用可能な力学的解析手法を構築し,破壊の予測法を考案するとともに最適な幾何学構造を設計・提案することを目的とする.本年度はGA鋼板試料について,引張ひずみ負荷時にコーティング層が引張方向に連なって座屈・はく離する集団座屈・はく離現象の詳細な観察,解析を行い,1.基材鋼の平均結晶粒径と集団座屈・はく離した領域のサイズの違いから,集団座屈・はく離の要因をすべり系のずれに因る不均一変形ではないと判断し,2.まず一つのコーティング層が先行してはく離し,そのはく離が引張方向に隣接するコーティング層のはく離を誘発するという集団座屈・はく離プロセスを仮定した.この仮定を基に有限要素モデルを作成して解析を行い,3.界面の強度が弱いほどコーティング層のはく離距離,はく離面積ともに大きぐなり,その引張方向に隣接するコーティング層もはく離距離,はく離面積ともに大きくなることを明らかにし,これにより集団座屈・はく離プロセスが始めて明らかにされた.4.また,同様の集団座屈・はく離は他の金属と脆性コーティングの複合材料,例えばAl/Al2O3線材でも実際に観察され,今回得られた集団座屈・はく離プロセスは同種の脆性コーティング材料に広く適用可能と期待される.コーティング超伝導材料については,上記GA鋼板と同様にコーティング層が多重破断した後,数%負荷ひずみで,試料幅方向への圧縮破壊により界面はく離が生じることが実験的に明らかになった.上記解析手法を伝授した研究室後輩が解析を行っており,卒業後もアドバイスを続けていく所存である.

In this study, the steel plate for automobile use is required to meet many requirements. GA steel plate is expected to be used in the future. The mechanical test results of the sample are obtained. The mechanical analysis method for the material is generally applicable to the construction of the mechanical analysis method. The prediction method is used to study the optimal geometric structure design. This year, GA steel plate samples were tested and analyzed in detail. 1. The average crystal particle size of the base steel was determined by the analysis of the phenomenon of group bending and separation. 2. A group of people who are in the middle of a group of people who are in the middle of a group of people 3. The strength of the interface is weak, the distance between the layers is large, the extension direction is adjacent, the distance between the layers is large, the distance between the layers is small, the distance between the layers is large, the distance between the layers is small, the layers For example, Al/Al2O3 wire has been investigated in practice, and now it is possible to apply the same brittle materials to the composite materials. After multiple fracture of GA steel plate, several % load is applied, and the pressure of sample width direction is reduced. The interface is separated. The above analysis method is used to teach the students in the research room. The analysis method is used to analyze the students 'behavior. After graduation, the students will lose their jobs.

项目成果

GA鋼板コニティング層のはく離における隣接するコーティング層の先行はく離の影響

相邻镀层先行分层对GA钢板连层分层的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 岩本 壮平;落合 庄治郎;奥田 浩司;井上 忠信
• 通讯作者: 井上 忠信

Numerical analysis on influence of the crack spacing in the coating layer on the interfacial debonding in the galvanneaied steel

镀层裂纹间距对镀锌钢界面脱粘影响的数值分析

• 发表时间: 2007
• 作者: S. Iwamoto;H. Okuda and S. Ochiai
• 通讯作者: H. Okuda and S. Ochiai

引張変形時におけるGA鋼板コーティング層クラック間隔がはく離の進行に及ぼす影響

GA钢板涂层裂纹间距对拉伸变形分层进展的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 岩本 壮平;落合 庄治郎;奥田 浩司;井上 忠信
• 通讯作者: 井上 忠信

Finite Element Analysis of the Interfacial Debonding of the Galvannealed Coating Layer with High Tensile Strength Steel

高强钢镀锌层界面脱粘的有限元分析

• 发表时间: 2009
• 期刊: ISIJ International Vol. 49 No. 1
• 作者: S. Iwamoto;S. Ochiai;H. Okuda
• 通讯作者: H. Okuda

引張負荷ひずみ下でのGA鋼板コーティング層の集団座屈およびはく離解析

GA钢板涂层在拉伸载荷应变下的集体屈曲和分层分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 岩本壮平;落合庄治郎;奥田浩司
• 通讯作者: 奥田浩司