熱伝導を考慮した赤外線ハイブリッド解析による応力拡大係数の評価

摘要

過去に著者らはその手法の一つとして逆解析と西岡らによって考案された2次元インテリジェントハイブリッド法を組み合わせた赤外線ハイブリッド法を開発し，混合モード負荷状態におけるき裂先端における主応力の各応力成分への分離と破壊力学的パラメータの評価を行った．その結果として，混合モード負荷状態ではモードⅡ成分が増すにつれ，3次元有限要素法により得られた解析結果と大きな誤差を生じることがわかった．この主要な原因は熱伝導の影響と考えられる．熱伝導の影響を考慮した解析法は本田ら，井上らにより検討されている．そこで，本研究ではその熱伝導による影響を補正し，より精度の高い解析を可能とする赤外線ハイブリッド法の開発を目指した．熱伝導の影響の修正方法として，すでに井上らにより提案されている有限要素法による解析を順次繰り返すことで主応力和振幅を修正していく方法を採用し，赤外線実験では，荷重条件をモードIからモードⅡまでの混合モード状態におけるものとし，より実際に近い状態での解析を行った．さらに，3次元有限要素法を用いた解析結果との比較により精度と有効性について検証を行った．