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J-GLOBAL ID：202002231554139380   整理番号：20A2008046

脆性材料のモード依存破壊試験のための新しいマイクロスケール試料:GaAs単結晶に関する事例研究【JST・京大機械翻訳】

Novel micro-scale specimens for mode-dependent fracture testing of brittle materials: A case study on GaAs single crystals

著者 (6件)： Ast J. (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures, Thun, Switzerland) ,  Ast J. (Fraunhofer IKTS, Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems, Forchheim, Germany) ,  Schwiedrzik J.J. (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures, Thun, Switzerland) ,  Rohbeck N. (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures, Thun, Switzerland) ,  Maeder X. (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures, Thun, Switzerland) ,  Michler J. (Empa Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Laboratory for Mechanics of Materials and Nanostructures, Thun, Switzerland)
資料名： Materials & Design  (Materials & Design)
巻： 193  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0495B  ISSN： 0264-1275  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： モードIIとモードIII荷重下のマイクロスケール破壊挙動を研究するために,新しい試料形状を提案した。有限要素シミュレーションを行い,試料幅および形状因子に対するモードI,IIおよびIII応力拡大係数分布を決定した。集束イオンビームミリングによりGaAs単結晶にノッチ試料を作製した。この異方性材料における劈開挙動の理解を改善するために,2つの亀裂系を調べた。臨界応力拡大係数をモードI,IIおよびIII負荷に対して初めて測定した。モードI荷重下の破壊靱性を,マイクロカンチレバーを用いて測定し,{100}<110>および{110}<100>亀裂系に対して,それぞれ0.54±0.04MPa√mおよび0.50±0.05MPa√mであることを見出した。面内剪断荷重(モードII)は,0.48±0.05MPa√mと0.72±0.01MPa√mの亀裂キンクと破壊靱性をもたらした。面外剪断荷重(モードIII)は,多重キンクプロセスおよび0.80±0.13MPa√mおよび0.84±0.07MPa√mの最高破壊靱性をもたらした。これは,GaAs単結晶の顕著な破壊異方性と{110}型劈開面上の比較的低い分解応力によるもので,破壊に対してより高い臨界荷重を要求する。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 亀裂 ,  応力拡大係数 ,  *ヒ化ガリウム ,  キンク ,  破壊靱性 ,  破壊力学 ,  臨界 ,  多重化 ,  終局荷重 ,  *事例研究 ,  *破壊試験 ,  剪断荷重 ,  *脆性材料 ,  集束イオンビーム
準シソーラス用語： 有限要素シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： マイクロメカニクス ,  破壊力学 ,  モードII破壊 ,  モードIII破壊 ,  異方性 ,  GaAs

分類 (2件)： 破壊力学一般  (HC04010A) ,  ゴム・プラスチック材料  (HC04030W)

タイトルに関連する用語 (6件)： 脆性材料 ,  破壊試験 ,  マイクロスケール ,  試料 ,  GaAs単結晶 ,  研究