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J-GLOBAL ID：201502214740446983   整理番号：15A0961780

デジタル画像相関によるJ積分を用いたセラミック基複合材料の靱性の実験的評価 Part1:方法論と検証

Experimental assessment of toughness in ceramic matrix composites using the J-integral with digital image correlation part I: methodology and validation

著者 (3件)： TRACY J. (Univ. of Michigan, 2138 GG Brown, 2350 Hayward Street, 48109, Ann Arbor, MI, USA) ,  WAAS A. (Univ. of Michigan, 2138 GG Brown, 2350 Hayward Street, 48109, Ann Arbor, MI, USA) ,  DALY S. (Univ. of Michigan, 2138 GG Brown, 2350 Hayward Street, 48109, Ann Arbor, MI, USA)
資料名： Journal of Materials Science  (Journal of Materials Science)
巻： 50  号： 13  ページ： 4646-4658  発行年： 2015年07月 
JST資料番号： B0722A  ISSN： 0022-2461  CODEN： JMTSAS  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： セラミック基複合材料(CMCs)の損傷の複雑な性質によって,定量的な破壊特性を測定する既存の方法は不正確になる。本論文では,連続繊維SiC/SiC CMCラミネートの靭性を同定ために,デジタル画像相関(DIC)からの全視野変形データのJ積分を使用することの実現可能性を評価する2回シリーズの第1回である。実験的に測定された全視野変形データを靱性のJ積分評価に組み入れた場合,最良な実施のためのリソースとなる。検討される方法は,まだ十分に同定されていない損傷機構を有する新しい材料の破壊特性を測定することを試みる研究者にとって重要である。ポテンシャルエネルギー解放率Jを評価する以下の2つの方法が示される。すなわち,1)線輪郭区に亘っての数値積分,2)面輪郭に亘ってのGaussian積分,である。2つの方法に対する精度と経路独立性は,等二軸張力下での等質材料の中央亀裂で無限の板に対し解析的に誘導された変形場を用いて実証された。変形データの固有のノイズと必要な亀裂表面の輪郭切り捨てにより精度が減少し,経路独立性が導入された。しかし,これは評価する前での変形データの慎重なノイズのフィルタリングによって軽減することができる。テーパーの二重片持ち梁のアクリルの小型引張試験片からのDICデータの線及び面積分を用いて,以下の知見を得た。すなわち,1)両方法は報告されている値の範囲内の破壊靱性を測定した,2)両積分はテーパーの梁形状特有の一定の応力拡大係数特性を把握した,3)面積分測定は線積測定より一貫して大きかった,である。面積分は,データ点をより多くサンプリングするので実験的ノイズを減少し,線分析比べより正確である。実験的ノイズの変動は最小化できるが,それは避けることが出来ない。測定誤差は不可避であり,したがって破壊靱性を含む定量的特性を同定する場合注意して線及び面積分を用いなければならない。Copyright 2015 Springer Science+Business Media New York Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *複合材料 ,  *セラミック ,  *破壊靱性 ,  数値 ,  測定データ ,  破壊靱性試験 ,  J積分 ,  相関 ,  ディジタル画像 ,  測定誤差 ,  核融合材料 ,  工業用布 ,  炭化ケイ素 ,  塑性変形 ,  計測
準シソーラス用語： SiC/SiC複合材料 ,  *セラミックス基複合材料 ,  *ディジタル画像相関 ,  破壊靱性値 ,  連続繊維 ,  変形計測

分類 (1件)： セラミック材料  (HC04040H)

タイトルに関連する用語 (7件)： デジタル画像相関 ,  J積分 ,  セラミック基複合材料 ,  靱性 ,  実験 ,  評価 ,  検証