転がり疲れき裂の伝播挙動の3次元的観察(スキュー角の影響に関する研究)

滚动疲劳裂纹扩展行为三维观测（斜交角影响研究）

基本信息

批准号：
06650088
负责人：
藤本浩司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、転がり疲れき裂の伝播挙動を解明することを最終目的とし、転がり疲れき裂が生じた試験片を切断することにより、その物体内部への3次元的進展状況を観察した。今回は特に、スキューを人為的に与えた条件下で実験を行いその影響を調べた。また、転がり疲れ現象に関連して、脆性材料におけるき裂の伝播挙動に関する実験、介在物・空孔またはそれらとき裂の干渉に関する数値解析も行い、以下のような成果・知見を得た。1.転がり疲れき裂の進展方向は、スキューの向きに明確なる影響を受ける。即ち、スキューを与えることにより生ずる軸方向接線力の向きの影響によって、転がり疲れき裂は軸方向に対して一定の方向に進展する。また、その方向は、軸方向接線力の影響によって生ずると思われる塑性流動の向きと一致する。2.スキューを与えた場合でも、軸方向に垂直な断面内において、転がり疲れき裂は特に規則性を示さない。3.スキューを与えると、接触表面における損傷状況がスキューの向きに依存する方向を示すことがある。4.表面欠陥起点型の転がり疲れき裂(剥離)は、欠陥周辺部における盛り上がり部の影響を受ける。5.ガラスを熱して水中に沈下させる実験では、熱応力によって発生するき裂の伝播形態は4種類に分類できる。6.転がり疲れき裂が存在する場合、接触圧力分布がヘルツの理論により推定できないことがある。7.転がり疲れき裂の近傍に円形介在物が存在する場合、介在物の剛性が高いと応力拡大係数を減少させることができるが、反面、界面における応力レベルが上昇する。8.接触域近傍に円孔が存在する場合、引張応力が発生し、転がり疲れき裂の発生・伝播を早める危険がある。特に、上記1の結果は、軸方向接線力の付与により転がり疲れき裂の進展を制御できることを示唆している。

这项研究的最终目标是阐明滚动疲劳裂纹的繁殖行为，并通过用滚动疲劳裂纹切割样品，我们观察到三维进程进入物体内部。这次，我们在人为应用偏斜的条件下进行了一个实验，并研究了效果。此外，与滚动疲劳现象有关，我们就脆性材料中裂纹的传播行为进行了实验，对包含物，空位或干扰裂纹的数值分析，并获得了以下结果和发现。 1。滚动疲劳裂纹生长的方向显然受偏斜方向的影响。也就是说，由于施加偏斜产生的轴向切向力的方向的影响，滚动疲劳裂纹相对于轴向方向稳定地发展。该方向还与塑性流的方向一致，塑料流的方向可能是由轴向切向力的影响引起的。 2。即使应用偏斜，滚动疲劳裂纹也不会在垂直于轴向方向的横截面中表现出任何特定的规律性。 3。应用偏斜时，接触表面的损伤情况可能表明取决于偏斜方向的方向。 4。表面缺陷起源类型的滚动疲劳裂纹（剥离）受到缺陷外围的凸起部分的影响。 5。在将玻璃加热并消散到水中的实验中，热应力产生的裂纹的传播模式可以分为四种类型。 6.存在滚动疲劳裂纹时，赫兹理论可能不会估计接触压力分布。 7。如果在滚动疲劳裂纹附近存在一个圆形包含，则如果包含较高的刚性，则应力强度因子可以降低，但另一方面，界面处的应力水平会增加。 8。如果接触区域附近存在一个圆形孔，则可能会发生拉伸应力，这可能会加快滚动疲劳裂纹的发生和传播。特别是，上面的1的结果表明，滚动疲劳裂纹的生长可以通过轴向切向力的应用来控制。