Branching mechanism of intergranular crack propagation in three dimensions

三次元粒界割れの分岐メカニズム

板倉 充洋  ; 蕪木 英雄; 荒川 忠一

Itakura, Mitsuhiro; Kaburaki, Hideo; Arakawa, Chuichi

遅く進展する三次元の粒界割れ現象について、メゾスケールの有限要素法モデルを新たに構築しシミュレーションを行った。その結果、粒界の幾何学的なランダムネスによって亀裂先端の一部が進展を阻害され、その部分を迂回する過程で亀裂に分岐ができる三次元に独特なメカニズムを発見した。またより一般的な連続空間での亀裂進展現象においても同様なメカニズムによって亀裂の分岐が生じる可能性を指摘した。

The process of slow intergranular crack propagation was investigated by the finite element method model and it was found that branching is induced by partial arresting of a crack front owing to the geometrical randomness of grain boundaries. A possible scenario for the branching instability of crack propagation in a disordered continuous medium is also discussed.