OS1904 弾性波を用いた内部破壊評価(OS19-1 ゴム材料とゴム製品の力学解析/強度評価1,OS-19 ゴム材料とゴム製品の力学解析/強度評価)
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概要
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It is indispensable for hydrogen energy society to guarantee the safety and reliability of materials used for hydrogen energy systems. The high-pressure hydrogen decompression sometimes causes internal fracture of rubber O-rings. The objective of this study is to detect the internal cracks and evaluate the change in elastic modulus of a hydrogen-exposed O-ring by ultrasonic wave. A cylindrical specimen (φ 13 × 6 mm) made from a transparent ethylene-propylene-diene-methylene linkage (EPDM) rubber was exposed to high-pressure hydrogen gas at 20 MPa and its hydrogen gas was decompressed at fast and slow decompression rates. The crack initiation behavior in the transparent O-ring was observed by optical microcopy. The degree of the internal cracks and degradation of the O-ring were evaluated in terms of the decrease in amplitude and the change in phase velocity of the transmitted ultrasonic wave, respectively. As a result, the crack damage became more serious with an increase in decompression rate, and the amplitude of the transmitted ultrasonic wave also became lower with an increase in decompression rate. This result implies that the degree of crack damage can be reproduced by the decrease in amplitude of the ultrasonic wave. In contrast, the phase velocity of the transmitted ultrasonic wave was nearly equal irrespective of decompression rate, and the degradation of the O-ring was hardly generated by hydrogen exposure.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 2011-07-16
著者
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