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弾性表面凹凸に基づく変形および破壊のクリティカル・ポイントの予測

基于弹性表面粗糙度的变形和失效临界点预测

基本信息

批准号：
20656021
负责人：
多田直哉
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,金属材料に力学的弾性負荷を与え,その状態で表面凹凸の観察,測定を実施するとともに,同材料にさらに大きな力学的負荷を与えることで,塑性変形や局所破壊を生じさせ,それらと弾性表面凹凸との対応について検討した一また,弾性表面凹凸から材料表面上で局所変形や破壊が開始する箇所を予測するための基礎的検討を実施した.本年度に得られた主な成果を以下に示す.・前年度に実施した予備的実験を基に,表面を電解研磨等により平滑化した純チタン直方体試験片の圧縮中断試験を実施し,その表面をデジタルホログラフィック顕微鏡(以下DHM)で観察した.その結果,平滑化した試験片であっても,その表面に存在するナノオーダーの凹凸により,変形前後における同一場所の同定が可能であるとともに,その凹凸の度合いが圧縮負荷とともに増加していることが明らかとなった.'・局所塑性変形の開始を示すすべり線の発生およびその方向を,材料表面凹凸の方向性を示すパラメータで定量化することが可能であった.・圧縮負荷に伴う高度分布の方向性パラメータの変化から局所塑性変形の開始を予測できる可能性が示された.・純チタン試験片の引張試験を実施し,圧縮試験と同様にDHMで表面高度測定を実施した.その結果,圧縮試験と同様にナノオーダーの凹凸から材料表面上での位置同定が可能であり,また,局所塑性変形が観察された.

In this study, the mechanical load of metallic materials is related to the state of surface roughness, and the mechanical load of the same material is related to the plastic deformation. The surface roughness of the material is the shape of the material on the surface, and the shape of the material on the surface. The main achievements of this year are shown below. In the past year, the preparation of the basic, surface electrolytic grinding, etc., smooth, pure, rectangular test piece of pressure interruption test, the surface of the micro-mirror (hereinafter DHM) to observe. As a result, the smooth test piece has a concave and convex surface, and the same place before and after the shape is formed. The origin of plastic deformation is indicated by the orientation of the line, and the orientation of the roughness of the material surface is indicated by the quantification of the line. The possibility of predicting the onset of plastic deformation due to the directivity of the height distribution of the compression load is shown. The tension test of pure test piece is carried out, the compression test and DHM surface height measurement are carried out. As a result, the pressure test and the concave-convex test on the surface of the material are identical.