セラミックスの繰り返し応力下疲労 : SCG及び寿命予測への破壊力学的アプローチ : その他

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概要

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• 単一体及び複合体セラミックスにおける繰り返し応力下の疲労,特に疲労亀裂の伝播について述べた.特に,応力/寿命(S/N曲線),及び亀裂伝播デ-タをジルコニア,アルミナ,窒化ケイ素,炭化ケイ素強化アルミナ,熱分解カ-ボン/ブラファイト積層体など多くのセラミックスについて示した.ノッチなし試料から得られたS/N曲線は,しばしば引張-引張の繰り返し応力下よりも,引張一圧縮の繰り返し応力下の方が寿命の短い結果を示す.S/N曲線における10^8サイクル疲労隈は金属と同様に一般的に引張破断応力の約50%に近づく.長亀裂(>3mm)における亀裂成長速度は巾乗則で表されるが,その形はΔKがどの領域に属するかに強く依存し,K_cの約50%近傍に閾値(K_<TH>)がある.一方,短い表面亀裂(<250μm)においては疲労亀裂の成長はK_<TH>の1/2〜1/3の値で生じ,ΔKに対し負の勾配を持つ.大気温度下では寿命は短くなり,亀裂成長速度は準定常応力下におけるより,繰り返し応力下で著しく大きくなる.一方,クリープ領域では,高温下で逆の傾向の生ずることを示す結果が得られている.これらの結果を亀裂先端遮閉(強靱化)機構,繰り返し応力下亀裂進展機構を基に論じた.最後に,セラミックス部品の安全設計,寿命予測と長亀裂,短亀裂の繰り返し応力下疲労データとの関連について論じた.

• 1991-10-01

著者

• Dauskardt R

  Stanford Univ. Ca Usa

• RITCHIE Robert

  Center for Advanced Materials, Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley Laboratory, and Depart

• DAUSKARDT Reinhold

  Center for Advanced Materials, Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley Laboratory, and Depart

• Ritchie Robert

  Center For Advanced Materials Materials Sciences Division Lawrence Berkeley Laboratory And Departmen

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