ウィスカ強化アルミニウム合金の破壊強度評価

晶须增强铝合金断裂强度评价

基本信息

批准号：
03650088
负责人：
菊池正紀
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.ウィスカ配向方向を引張り方向に対して0°、45°、90°と3通りに変えた試験片を作成し、引張り試験を行った。破断するまで試験した後、破断ひずみと破断応力を測定した。また破面を走査型電子顕微鏡にて観察し、ウィスカ繊維と母材との破壊の様相を観察した。その結果、ウィスカ繊維端部では母材がディンプル破壊を起こしていること、ウィスカ繊維の中央部ではウィスカと母材との剥離により界面破壊が余り大きな塑性変形を伴わずに生じていること、の2点が確認された。これにより、ウィスカ強化アルミニウム合金の破壊は、ディンプル破壊と界面剥離の二つの破壊条件がともに支配因子であることが明らかとなった。したがって、破壊シミュレ-ションには両者の条件を用いる必要がある。走査型電子顕微鏡写真より破壊時のディンプル径を測定し、母材単独の場合よりディンプル計は著しく小さくなっている個と、すなわち母材が脆化していることが分かった。またこの結果より、破壊時のボイド率を実験的に決定することができた。2.有限要素法(FEM)により同じ試験片の破壊解析を行った。実験的に得られた臨界ボイド率を用いてボイドの発生、成長、合体のシミュレ-ションを行った。0°試験片ではこれにより応力ーひずみ関係を良く表現できた。しかし90°試験片においては、繊維と母材との剥離が無視できないことが明らかとなり、剥離条件も破壊条件として使用した。剥離条件として臨界応力値を考慮して、実験と良く対応する応力ーひずみ関係を得ることができた。これよりGursonの提案による構成方程式はこの材料の破壊解析に適していることを確認できた。

1。创建了一个测试片，该测试片以三种方式更改为3°，45°和90°，以使WISCA方向的紧张方向进行了紧张的方向，并进行了紧张的测试。测试直到破裂后，测量折断的应变和断裂应力。还使用扫描电子显微镜观察到破裂的表面，并观察到威斯康星州和母材料的破坏。结果，母亲的材料在威斯康亚纤维的末端破坏了酒窝，在威斯康纤维的中心，由于Wisca和Base材料的剥离，界面破坏没有大的塑料变形被确认。结果，揭示了增强的铝合金的破坏是由两种破坏条件，凹痕破坏和浮出水面的主导。因此，有必要使用两者的条件进行破坏模拟。发现在破坏时的凹痕直径是从扫描电子显微照片照片中测量的，并且凹痕表明显小于单独的基本材料，也就是说，母体材料是支撑的。从这个结果，可以通过实验确定破坏时的语音速率。 2。通过有限元方法（FEM）进行同一测试片的破坏分析。使用实验临界语音速率，我们对空隙，增长和统一进行了模拟。在0°测试片中，这可以很好地表达应力 - 距离关系。但是，在90°测试片中，很明显，纤维和基本材料的剥离不容忽视，并且剥离条件也被用作破坏条件。考虑到临界应力值作为剥离条件，我们能够获得与实验的应力压力 - 抗压力关系。这已经证实，基于Gurson提案的地层方程适用于对该材料的破坏和分析。