破壊様式の脆性/延性遷移挙動の解明

断裂模式的脆性/延性转变行为的阐明

基本信息

批准号：
15760606
负责人：
後藤浩二
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

不安定破壊発生評価に関するこれまでの研究では,シャルピー値による定量的評価の限界から,破壊力学パラメータの適用による評価が指向されたが,現象の物理的意味の解釈については未だ研究途上である。研究代表者は,不安定破壊の発生は破壊様式が脆性・延性・両者混合のどのような場合でも,破壊発生領域の状態を一義的に反映するパラメータを指標とすることで,不安定破壊限界条件を統一的に取り扱えると考え,破壊発生領域の活性化自由エネルギを直接反映するパラメータに着目した。活性化自由エネルギを直接反映するパラメータとして,最初に,Bennetらが導出したR値を用い,その後,統計力学的考察に基づくパラメータFn値を導出し,これらの一義的関数として破壊靱性値を整理できるか否かの検討を行ったが,若干のばらつきが見られるため,本研究ではよりよいパラメータの導出について検討した。その結果,R値には変形が継続して生じる効果が考慮されていないことが判明したので,R値に転位運動により生じる「等価な運動エネルギー」を考慮した,新しいパラメータであるRnを提案した。このパラメータを指標とすることで,任意ひずみ速度・温度下における応力/ひずみ関係を精度良く推定出来ることを確認した。さらに,任意載荷速度・温度下における破壊靱性試験結果を,破壊発生領域におけるRn値で整理した結果,R値やFn値以上に,破壊靱性値との一義的関係が見いだせた。なお,Rn値は破壊発生点の代表点としてRiceらにより定義されたIDNZ先端における値を用いた。以上の結果,本研究で導出したRn値は,鋼材の脆性・延性状態に関わらず系の状態を一義的に表現できるパラメータであることが確認された。

先前对不稳定性裂缝发生评估的研究通过使用夏比值进行定量评估的局限性，通过应用断裂力学参数来指导评估，但是现象的物理意义的解释仍在研究中。研究人员认为，不稳定性裂缝的产生，无论在任何情况下，裂缝模式是脆弱的，延性或混合的，可以通过使用明确反映裂缝产生区域的状态作为索引的状态并专注于直接反映出分裂生成区域的自由能的参数来统一处理的不稳定性断裂极限条件。首先，我们使用了Bennet等人得出的R值。作为直接反映激活自由能的参数，然后我们根据统计机械考虑得出参数FN值，并检查了是否可以将断裂韧性值作为这些折断韧性值组织为单方面功能，但是当可以看到略有变化，这项研究检查了更好的参数的衍生。结果，发现未在R值中考虑连续变形的效果，因此我们提出了一个新的参数RN，该参数考虑了R值中位错运动产生的“等效动能”。通过将此参数用作指数，可以准确估计以任意应变率和温度下的应力/应变关系。此外，使用断裂生成区域中的RN值组织了在任意载荷速率和温度下的断裂韧性测试的结果，并在R和FN值上方发现了与断裂韧性值的单位关系。 RN值是Rice等人定义的IDNZ尖端的值。作为闯入点的代表点。在上述结果上，确认本研究中得出的RN值是一个可以明确表达系统状态的参数，而不管钢材材料的脆性或延性状态如何。