Experimental and analytical study on thermal fracture stress of carbon-based materials

荒井 長利

Proc. of the First Int. Symp. on Thermal Stresses and Related Topics (Thermal Stresses 95), 0, p.99 - 102, 1995/00

脆性構造材料の機械設計法を高度化するための一つの重要課題に熱応力に対する破壊基準を明確にすることが挙げられる。本研究で熱応力破壊条件として、黒鉛円板の熱衝撃試験による破壊データを採り上げ、その破壊発生条件を応力状態で把握するための詳細な解析を行った。解析のスコープは、高周波誘導加熱時の円板の渦電流解析、軸対称円板の2次元非定常熱伝導解析及び非線形熱弾性解析である。一連の解析から最終的に得られた結論は、等方性黒鉛円板の熱応力破壊時の最大接線方向引張り応力が約45MPaとなり、常温の単軸引張り強さの約1.7倍に相当する、ということである。これは、脆性材料の熱応力破壊条件を考察する際の熱機械的物性値の温度依存性の効果の重要性を意味している。