Paris則に基づく損傷変数の発展則を導入した結合力モデルの提案とその材料定数の設定方法

抄録

本研究では，損傷変数の発展則をParis則から導出した新たな結合力モデルを提案し，その材料定数の設定方法について検討する．これにより，提案モデルにParis則の材料定数をそのまま採用することで，疲労き裂進展を表現可能とする．具体的には，まず材料の疲労を表現する損傷変数を結合力モデルに導入し，その発展則をParis則から導出する．次に，提案した結合力モデルがParis則の指数関係を表現できることを示すとともに，Paris則の各材料定数をそのまま採用するための設定方法を提示する．さらに，既存の重合メッシュ法によるき裂進展解析との比較および，応力比に対するき裂進展速度の非依存性から提案モデルの妥当性を検証する．最後に，Paris則と弾性解析を用いた従来手法では適用が困難な過大荷重後の疲労き裂の進展問題を通して提案モデルの有効性を例示する．