繰り返し載荷を受ける材料のボイド損傷理論に基づく数値解析

A Numerical Analysis of Deterioration of Materials under Cyclic Loads by the Void Damage Theory

山崎 誠幸 (Nobuyuki YAMAZAKI)

Adopting the constitutive relation taken account of the void damage theory, the numerical simulation of material deterioration by a few times of cyclic loads with void volume fraction is carried out. As a result, it was comfirmed to be an useful tool for analyzing the failure by very-low-cycle fatigue with plastic deformation.

 繰り返し荷重を受ける材料の破壊挙動について, 一般的には通常状態での高サイクル繰り返し荷重に起因する 疲労破壊が考えられるが,先の兵庫県南部地震 の被害では,わずか数回程度の非常に大きな塑性変形による ひび割れ・破断が観測され,構造物の耐震設計における こうした破壊様式の重要性が新たに認識された.  今後,構造物の設計においてこの形式の破壊も考慮していく 必要があると考えると,数値解析の方面でもこの現象を 追跡できるようにすることが望ましい. そこで本研究では,塑性変形を伴うごく低サイクルの 繰り返し荷重によって材料中に重度の損傷が蓄積され破壊に至る という現象を取り上げ,ボイド(材料中に無数に存在する と考えられる微視的空隙)による損傷理論を導入した構成則 を用いて数値解析を行い,上記の現象を解析する上での この手法の有効性を検討する.



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