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J-GLOBAL ID：201702278523471759   整理番号：17A1544742

スパイラル界面:自然から学んだ積層複合材料の強化機構【Powered by NICT】

Spiral interface: A reinforcing mechanism for laminated composite materials learned from nature

著者 (4件)： Gao Yang (Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong) ,  Guo Zhenbin (Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong) ,  Song Zhaoqiang (Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong) ,  Yao Haimin (Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong)
資料名： Journal of the Mechanics and Physics of Solids  (Journal of the Mechanics and Physics of Solids)
巻： 109  ページ： 252-263  発行年： 2017年 
JST資料番号： C0320A  ISSN： 0022-5096  CODEN： JMPSA8  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ヘリカル構造は広い範囲の長さスケールで本質的に遍在している。本論文では,微視的螺旋転位(μ SD)と呼ばれる螺旋構造,軟体動物P.placentaのシェルとアワビの真珠層のような生物学的積層複合材料中に存在する広くを研究した。機械的特性は,μSDは,引っかき傷に対する抵抗性を大きく増強できることを示した。基礎となる強化機構に光を当てるために,著者らは体系的組合せの理論的モデリング有限要素シミュレーションを用いてμSDの機械的挙動を調べた。個々のμSDに関する著者らの解析は,引張の下でμSDの破壊は長期スパイラル界面の剥離を含み,平面型対応物のものと比較して,はるかに高い靭性を生じさせることを示した。多重μSDの企業は機械的強化に対するμSD密度の影響を解析することによって研究した。μSDのより高い面積密度は,靭性の更なる改善をもたらすことが分かった。μSDのそのような強化機構の動作をスパイラル界面,自然が条件付きでないに沿った亀裂の傾向を必要とする。破壊力学に基づくモデリングは,界面の破壊靭性は層状材料のそれの60%未満である場合,螺旋界面に沿った亀裂伝搬の傾向を確保できることを示した。これらの知見は,生体試料中のμSDの補強メカニズムを明らかにするだけでなく,強化合成積層複合材料におけるμSDを適用することの大きな可能性を意味している。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 靱性 ,  破壊靱性 ,  螺旋転位 ,  *界面 ,  積層材料 ,  ヘリックス構造 ,  亀裂 ,  亀裂伝搬 ,  引張 ,  軟体動物 ,  計算機シミュレーション ,  破壊力学 ,  モデリング
準シソーラス用語： 有限要素シミュレーション ,  真珠層 ,  *積層複合材料 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 剥離 ,  微視的螺旋転位 ,  バイオミネラル化材料 ,  バイオインスパイアード材料

分類 (2件)： セラミック・磁器の性質  (YC03030G) ,  セラミック材料  (HC04040H)

タイトルに関連する用語 (4件)： スパイラル ,  界面 ,  積層複合材料 ,  強化