転がり疲れ条件下におけるき裂伝播と塑性流動の関連性および数値シミュレーション

滚动疲劳条件下裂纹扩展与塑性流动的关系及数值模拟

基本信息

批准号：
08650164
负责人：
藤本浩司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 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て実験・理論解析を行い、以下の知見を得た。1.スキューを与えた条件下で転がり疲れ試験を行い、ピーリングき裂の物体内部への3次元的進展状況を観察した。さらに、ナイタール試薬によって腐食することにより、表層部の塑性流動の状況を調べ、ピーリングき裂の伝播方向との関連性を定量的に調べた。その結果、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ことが判明した。さらに、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していることが確認された。2.転がり疲れき裂の伝播の数値シミュレーションを行うための予備研究を行い、以下の成果が得られた。(1)ポリメチルメタクリレートの破壊時における比表面エネルギのき裂伝播速度依存性が粘弾性モデルにより説明できることが判明した。さらに、き裂の高速伝播時における速度の振動現象を比表面エネルギのき裂加速度依存性を仮定することによりシミュレートすることに成功した。(2)アルミ合金・炭素鋼を供試材としてモードII荷重下における疲労き裂の伝播挙動について調べた結果、同一の材料であってもΔKの値によってき裂の伝播モードが異なる場合があることが判明した。(3)連続分布転位法による弾性体介在物の数値解析法を確立し、円形弾性体介在物を有する半無限弾性体の接触問題を数値解析を行い、介在物の応力分布を高精度で求めることに成功した。(4)接触界面における表面粗さの影響を考慮に入れたEHL解析を行い、マイクロキャビテーションの発生のシミュレートを行うことに成功した。3.表面き裂を有する弾性体の接触問題の解析を行い、その開口挙動を調べることによってモードI型のき裂伝播を起こす可能性があることを見出した。

在这项研究中，实验和理论分析是阐明滚动疲劳裂纹的传播的最终目的，并获得了以下知识。 1。在螺钉给出的条件下进行遵循 - UP测试，并观察到剥离裂缝的三维进度。此外，通过夜间试剂腐蚀了表面层流动的塑料状态，并定量检查了剥离裂纹传播方向的相关性。结果，发现由于给出螺钉产生的轴向方向，滚动疲倦的裂纹可以沿轴向方向沿轴向恒定方向前进。此外，已经证实，该方向与塑料流动的方向一致，塑料流动的方向被认为是由于轴向方向的影响而发生的。 2。进行初步研究以模拟滚动疲劳裂纹的数值模拟，并获得了以下结果。（1）事实证明，在破坏聚甲基元素时，表面能的允许安装速度依赖性可以通过双色模型来解释。此外，通过假设比率能量依赖对表面能的比率依赖性依赖性，可以成功模拟裂纹高速传播期间速度的振动现象。（2）铝合金和碳钢被检查为样品材料，并且由于模式II载荷下的疲劳裂纹的繁殖而导致的，即使相同的材料是相同的材料，裂纹的传播模式可能会有所不同。关于ΔK的值。（3）在连续分布方法中建立了一种数字分析方法，对具有圆形弹性间隙的半芬酸弹性接触问题的数值分析，并要求我成功地进行干预的应力分布。（4）考虑到触点界面中表面粗糙度的影响，并成功地模拟了微浪费。 3。分析与表面裂纹的弹性接触问题，发现通过检查开口行为，可能会导致模式I型裂纹。