著者

坂田 勝 阿部 博之 大塚 昭夫 北川 浩 宮本 博 青木 繁

出版者

東京工業大学

雑誌

総合研究(A)

巻号頁・発行日

1987

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各研究分担者は当初の計画に従って研究を行い、開口および混合モード負荷を受けるき裂先端の弾塑性変形について解析および実験を行った。宮本・菊池・町田は、先端に巨視的ボイドを有するき裂について微視的ボイドの存在をモデル化したガーソンの構成式を用いて有限要素解析し、き裂とボイドの相互作用および合体について研究した。大塚・東郷は、混合モード負荷を受ける切欠きおよびき裂の挙動について有限要素法解析および実験をおこなった。切欠きについては、モードI負荷成分が大きいときの開口型き裂の発生は限界ボイド率によって予測できるが、モードII成分が大きいときのせん断型き裂の発生の予測は困難であった。き裂についても開口およびせん断型き裂が進展し、J積分による予測が可能なことを示した。坂田・青木・岸本は、混合モード負荷を受けるき裂について有限変形理論に基づく有限要素法によって、き裂先端に一個の巨視的ボイドが存在するモデルについて解析した。ボイドがき裂の鈍化側に存在するときには、き裂先端の塑性ひずみおよびボイド率の増加に寄与し破壊を促進するが、き裂の鋭化側に存在するときは相互作用しないことを示した。北川は、現象論的な構成式を用いないで、微視的なすべり機構を考慮した有限要素法シミュレーションを行って、き裂の開口形状を解析した。共役2すべり系による解析が実験結果とよく一致することを示した。阿部・坂は、有限要素解析およびすべり線場解析を行うとともに実験を行って、モードI負荷をうけるき裂の進展を規制する量として強変形域塑性仕事の概念を、混合モード負荷については一般化き裂開口変位の概念を導入し、これらがき裂の発生および進展を規制するパラメータであることを示した。

著者

阿部 博之 後藤 智 木村 光男 櫛引 英嗣 荒井 茂

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

日本機械学會論文集. A編 (ISSN:03875008)

巻号頁・発行日

vol.60, no.578, pp.2452-2458, 1994-10-25

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At the present time, there is no adequate method for experimental measurement of wall stresses in the intact ventricle. Thus, many mechanical models to predict such stresses have been proposed, in which the residual stress was ignored so that the circumferential stress at the endocardium of the left ventricle was extremely large compared with that at the epicardium. The work expressed, such as oxygen consumption, is supposed to be almost uniform through the wall thickness, or to be somewhat larger at the endocardium than at the epicardium. The models may be improved by taking account of residual stress. To take residual stress into account in mechanical models, one must measure residual strains in the no-load state of the left ventricle. The residual strains were calculated by using sliced canine left ventricles obtained during isovolumic contraction. The residual strains determined from the experiment were applied to the model proposed in the present paper and the distributions of the wall stresses were obtained. As a result, the stress concentration at the endocardium of the left ventricle was found to be largely reduced.