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Commentaries on Struggle of the First Year Postdoctoral 《博士后第一年奋斗述评
Pub Date : 2014-01-01 DOI: 10.2472/jsms.63.352
A. Shiro
(独)日本原子力研究開発機構量子ビーム応用研究部門 量子ビーム材料評価・構造制御技術研究ユニット弾塑性 材料評価研究グループ博士研究員.これが今の私の肩書で す.専門は放射光X線回折法を利用した材料の応力・ひ ずみ評価で,現在の研究テーマはアルミニウム単結晶に おける応力・ひずみと再結晶挙動に関する研究.これまで に塑性変形を与えた単結晶内の応力・ひずみ分布や,再 結晶挙動には転位が関連していることなどを放射光X線 の観点から明らかにしてきました. 学生時代を含め,大型放射光施設 SPring-8 に常駐して 3年近くが経過しました.当初は1ユーザーでしかなかっ た私も,今では機構の専用ビームラインの光学調整をこ なし,独自研究と並行してユーザーの実験サポートにまわ る立場になりました.多少の変動はあるものの,専用・ 共用ビームラインを合わせて年間 100 日近い実験に携わっ ており,施設の稼働期間は月の半分にビームタイムが連 結していることもままあります.最近は 2つのビームラ インで別々のユーザーが同時に実験し,どちらかを任せ た! と派遣されることもしばしば.こんな風に書くと “できる人”のように聞こえますが,決してそんなことは なく,経験値に基づくところが大きいです.極めて新規 性や難易度の高い実験については,自分の無知や無力さ をその度に痛感させられています.今回は,そんな大型 実験施設の内側からのぞいた材料評価という世界と,私 自身が日々感じていることについてご紹介したいと思い ます. SPring-8 は,ご存じのとおり世界最大級の大型放射光 施設です.周長 1.4kmの蓄積リング内に,60 本近いビー ムラインがあり,施設の稼働期間は各々のビームライン の特徴を活かした研究が昼夜実施されています.その中 で,応力やひずみ評価に利用された実績をもつビームラ インは 9本.回折計やそれに準ずる装置,アクセサリー があれば,一番単純な応力・ひずみ評価は可能であるた め,多くのビームラインで研究が実施できます.しかし, SPring-8 の放射光を利用して,ただ単純に応力やひずみ の評価を行うだけでは何の特異性もありません.そこは やはり,放射光の特徴を活かした,“ここでしかできない 研究”に注目が集まってきます. 近年の放射光を使用した応力測定でキーワードとして 挙げられるのが,微小部,その場(実環境),時分割の3 つです.特に最近は放射光に 2次元検出器が盛んに取り 入れられており,高温炉と組み合わせた焼鈍や再結晶,溶 接中その場測定など,早い時間スケールで起こる現象を1 秒以下の時間分解能で観察する技術が確立されつつあり ます.このように,装置や技術は高度化が進み,効率は 上がっていく一方で,時間的・精神的余裕はなくなって いるように思います.もちろん,限られた施設の稼働時 間の中で,最大限のビームタイムを確保するのは重要で あり,高効率化は極めて望ましいことです.しかしなが ら,昨今のすぐに業績が求められる風潮は,時間に急か されて試行錯誤の時間すら奪ってしまうように感じるこ とも多く,歯がゆく思っている側面もあります. 一方で,研究者にとって一番重要なのは業績であるこ ともまた事実です.研究の独創性,発想力,その研究結 果がもたらす恩恵と,世の中で求められている課題をタ イムリーに見通す力.それらを統合して,いかに面白い 研究を行い,いかに早く成果を公表して,業績につなげ ていくか.研究者の評価対象は業績が全てです.何より も業績が求められているポスドクのポジションにいる今, 博士後期課程の時に言われた,「研究者に努力賞はない」 という言葉の重みを痛感しています. ポスドク1年目,一流の研究者の方々の実験に参加さ せていただき,刺激を与えていただくと同時に,自分の 力量不足を感じる日々です.研究者は豊富な知識や経験 に加えて,体力やタフな精神力も必要であることを知り ました.まだまだ未熟者ではありますが,たゆみない興 味と好奇心を武器に,駆け出しの研究者は今日も第一線 で戦っています.今度は私が材料の新しい知見をお届け できるよう,“倍返し”ならぬ“恩返し”の心意気で, 日々努力していきます.
(德国)日本原子能研究开发机构量子光束应用研究部门量子光束材料评价、结构控制技术研究单位弹性材料评价研究小组博士研究员。这是我现在的头衔。专业是利用放射光X射线衍射法的材料的应力、应变评估,目前的研究主题是铝单结晶的应力、应变和再结晶行为的研究。从放射光X射线的观点阐明了施加了塑性变形的单结晶内的应力、应变分布,以及重结晶行为与位错有关等。包括学生时代在内,常驻大型放射光设施SPring-8已近3年。当初只有一个用户的我,现在已经完成了机构专用波束线的光学调整,在进行独立研究的同时,也要支持用户的实验。虽然有一些变动,但专用和公用波束线每年都要进行近100天的实验,在设施的运行期间,波束时间每月有一半是连在一起的。最近在两个波束线上分别由不同的用户同时进行实验,让其中一个来做!这样写的话听起来好像是“能干的人”,但绝对不是这样的,更多的是基于经验值。对于极具新颖性和难度的实验,每次都痛感自己的无知和无力。这次,我想介绍一下从大型实验设施的内部观察到的材料评价世界,以及我自己每天的感受。众所周知,SPring-8是世界上最大的大型放射光。是设施。在周长1.4km的积累环内,有近60条波束线,在设施运行期间,利用各波束线的特点昼夜进行研究。其中,已成功应用于应力及应变评估的束线共有9条。如果有衍射计和相应的装置、附件,就可以进行最简单的应力、应变评估,可以在很多束线上进行研究。利用SPring-8的放射光,单纯地进行应力和形变的评价是没有任何特异性的。因此,利用放射光的特点,“只有在这里才能进行的研究”备受关注。近年来,在使用放射光的应力测量中,作为关键词被列举的有微小部、当场(实际环境)、时分3个。特别是最近,2维检测器被广泛应用于放射光中,可以将与高温炉组合的烧钝、再结晶、熔接中当场测定等在较早的时间尺度上发生的现象进行1以秒以下的时间分辨率进行观察的技术正在逐步确立。装置和技术不断发展,效率不断提高,但时间和精神上的余裕却越来越少。当然,在有限的设施运行时间内,确保最大限度的波束时间是非常重要的,高效率是非常理想的。但是,长近来追求业绩的风潮,很多时候让人觉得时间紧迫,连试错的时间都被剥夺了,也有让人着急的一面。另一方面,对研究人员来说最重要的是业绩,这也是事实。研究的独创性,想象力,该研究成果带来的恩惠,以及对社会上所需要的课题的灵活预测能力,将这些综合起来,如何进行有趣的研究,如何尽快公布成果,与业绩联系在一起。业绩是研究人员的全部评价对象。在最需要业绩的博士后职位上,在读博士后期课程的时候,我深深体会到了“研究人员没有努力奖”这句话的分量。在博士后的第一年,我参加了一流研究人员的实验,在得到刺激的同时,也感受到了自己每天都感到力量不足。我了解到,研究人员除了要有丰富的知识和经验之外,还需要有充沛的体力和顽强的精神。虽然还不成熟,但凭借不可动摇的兴趣和好奇心,这些初出茅庐的研究人员今天也战斗在第一线。为了这次能给您提供材料方面的新见解,我将以“报恩”而不是“加倍奉还”的态度,每天努力。
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引用次数: 0
Experimental Method for Dynamic Compression Behavior of Composite Laminates Using SHPB Technique 基于SHPB技术的复合材料层合板动态压缩性能试验方法
Pub Date : 2014-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.63.362
T. Kusaka, Takanori Kono, Y. Nomura, Hiroki Wakabayashi
A novel experimental method was proposed for characterizing the compressive properties of composite materials under impact loading. Split Hopkinson pressure bar system was employed to carry out the dynamic compression tests. The dynamic stress-strain relations could be precisely estimated by the proposed method, where the ramped input, generated by the plastic deformation of a zinc buffer, was effective to reduce the oscillation of the stress field in the specimen. The longitudinal strain of gage area could be estimated from the nominal deformation of gage area, and consequently the failure process could be grasped in detail from the stress-strain relation. Finite element analysis was also carried out to confirm the validity of the proposed method. Numerical results demonstrated that the nonuniformity of the stress field could be negligible by using the ramped input. The dynamic compressive strength of a twilled-woven carbon-fiber/epoxy composite was slightly higher than the static compressive strength.
提出了一种表征复合材料在冲击载荷作用下压缩性能的实验方法。采用分离式霍普金森压杆系统进行动态压缩试验。该方法可以精确地估计出动态应力-应变关系,其中由锌缓冲层的塑性变形产生的斜坡输入有效地减小了试样应力场的振荡。根据片区的标称变形量可以估计片区的纵向应变,从而可以从应力-应变关系中详细地掌握片的破坏过程。通过有限元分析验证了所提方法的有效性。数值结果表明,采用倾斜输入时,应力场的非均匀性可以忽略不计。纬编碳纤维/环氧复合材料的动态抗压强度略高于静态抗压强度。
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引用次数: 1
Relationship between Strength and Process Parameters in Friction Stir Spot Welded PVC Joint Fabricated Composite Material at Welded Region 焊接区搅拌摩擦点焊PVC接头复合材料强度与工艺参数的关系
Pub Date : 2014-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.63.837
Yohei Kurabe, Y. Miyashita, H. Hori
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引用次数: 0
Stress Waveform Effect on Low-Cycle Fatigue Life for SUS316FR Round Notched Bar and the Life Prediction 应力波形对SUS316FR圆缺口棒低周疲劳寿命的影响及寿命预测
Pub Date : 2014-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.63.647
N. Hamada, M. Sakane, K. Motoie, H. Umeda
This paper studies the stress waveform effect on low cycle fatigue life for three kinds of notched specimens at elevated temperature. Low cycle fatigue tests were carried out using circumferential notched specimens of SUS316FR stainless steel using fast-fast, slow-fast and hold-time stress waveforms at 923K. Neuber’s rule recommended in ASME Code Case was applied to estimate failure and crack initiation lives. Failure lives were underestimated by Neuber’s rule in ASME Code Case NH. Crack initiation lives under the fast-fast, slow-fast and hold-time stress waveforms were correlated within a factor of 4 scatter band by using modified Neuber’s equation in which the exponent of K t was changed from 2 to 1.2 in the combination with frequency modified fatigue life equation.
研究了三种缺口试样在高温下的应力波形对低周疲劳寿命的影响。采用923K下的快快、慢快和保持时间应力波形,对SUS316FR不锈钢的周向缺口试样进行了低周疲劳试验。应用ASME规范案例中推荐的Neuber规则来估计失效和裂纹起裂寿命。在ASME规范案例NH中,Neuber规则低估了失效寿命。结合频率修正疲劳寿命方程,利用修正的Neuber方程将K -t的指数由2变为1.2,在4倍的散射带内对快快、慢快和保持时间应力波形下的裂纹起裂寿命进行了关联。
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引用次数: 1
高温環境下におけるSiN x /SiC y ナノ積層薄膜の自己き裂治癒挙動 高温环境下SiN x /SiC y纳米叠层薄膜的自撕裂愈合行为
Pub Date : 2013-10-15 DOI: 10.2472/JSMS.62.634
正憲 中谷, 淳樹 西村, 聡 花木, 仁 内田
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第12回コンクリート構造物の補修,補強,アップグレードシンポジウム 第12届混凝土结构维修、加固、升级研讨会
Pub Date : 2013-03-15 DOI: 10.2472/JSMS.62.231
貴士 山本
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Cr-Mo-V鋼のクリープ中の非線形音響特性の変化と微細組織の関係 Cr-Mo-V钢蠕变中非线性声学特性的变化与微细组织的关系
Pub Date : 2013-02-15 DOI: 10.2472/JSMS.62.60
俊博 大谷, 祐紀 草なぎ, 優 石井
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Evaluation of Deformation Behavior in Amorphous Metals by Atomic Elastic Stiffness Coefficients 用原子弹性刚度系数评价非晶金属的变形行为
Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.179
M. Nishimura, Y. Iwasaki, M. Arai
1 緒 言 1990年頃から,−0.1K/sといった低い冷却速度でも結 晶化しないガラス形成能の高い合金組成が発見され,1) 「バルク金属ガラス」として注目されている.バルク金属 ガラスの寸法は大きいもので数 cmにも達するため,こ れまで主に機能性材料としての用途に使用されてきたア モルファス金属の構造材料としての応用も期待されてい る.一方で,アモルファス金属では,塑性変形が局所的 に集中するせん断帯の発生によりぜい性的な破壊が生じ ることが知られているが,その詳細なメカニズムについ ては不明な部分も多いために,せん断帯の発生機構や形 成過程などの理解が求められている.アモルファス構造 に基づいた塑性変形の素過程として,STZ (Shear transformation zone) モデル 2)や自由体積理論 3)などが提案さ れているものの,塑性変形にいたるためのクライテリオ ンやせん断帯形成との関係については明確ではない.ま た,アモルファス金属においては,領域ごとに局所構造 が大きく異なるために,構造ごとに塑性変形にいたるた めの臨界応力や臨界ひずみも異なるものと考えられ,塑 性変形の開始や発展に関して平均化された議論は可能で あっても,個々の構造の違いを反映した議論は容易では ない. 著者らのグループでは,アモルファス金属の塑性変形 メカニズムを理解するために,分子動力学法による種々 の変形シミュレーションを実施し,各原子位置における エネルギーの 2次導関数に相当する原子弾性剛性係数 B ij の正値性によって,各原子の安定性を評価する局所格子 不安定性解析 4)による検討を試みてきた.5), 6)B ijの値は局 所の力学状態を反映しており,たとえ局所構造やポテン シャル関数が異なっていても,det B ijが正か負かという 同一の判断基準による議論ができるので,塑性変形メカ ニズムの統一的な理解が期待できる.本研究では,アモ ルファス金属に対して押し込みシミュレーションを行い, アモルファス内部にて生じる塑性変形領域について原子 ひずみにより評価するとともに,原子弾性剛性係数 B ijの 正値性の変化を評価することで,せん断帯などの形成過 程などについて議論した. 2 原子弾性剛性係数 外力下で釣り合い状態にある 2つの状態 xとXでの応 力差 Δσij = σij (X) − σij (x)と x → Xのひずみ Δεklとは, 次の弾性剛性係数 Bijklで関係付けられる.
1 .从1990年左右开始,人们发现了即使在- 0.1K/s的低冷却速度下也不会结晶化的玻璃形成能力高的合金组成,1)作为“散装金属玻璃”而备受关注。由于玻璃尺寸大的可达数厘米,因此,过去主要作为功能性材料而使用的酚酞金属的结构材料也有望得到应用。另一方面,众所周知,非晶金属的塑性变形会因局部集中的剪切带的产生而产生脆性的破坏,关于其详细原理由于还有很多不明之处,所以需要对剪切带的产生机构和形成过程等进行理解。STZ (Shear transformation zone)是基于非晶结构的塑性变形的基本过程。虽然提出了模型2)和自由体积理论3)等,但对于实现塑性变形与阴极素和剪切带形成的关系尚不明确。另外,在非晶金属中,由于每个区域的局部结构有很大的不同,所以每个结构达到塑性变形的临界应力和临界形变也不同。即使可以就性变形的开始和发展进行平均化的讨论,反映个体结构差异的讨论也不容易。作者的研究小组为了理解非晶金属的塑性变形机制,利用分子动力学方法进行了各种变形模拟,研究了各原子位置的能量通过相当于二次导函数的原子弹性刚度系数B ij的正值性,来评价各原子的稳定性的局部晶格不稳定性分析4)的研究。5)6)B ij的值反映了局部的力学状态,即使局部结构和弹性函数不同,也可以根据det B ij是正还是负的相同判断基准进行讨论,因此,塑性变形机器可以期待对主义的统一理解。在本研究中,对非晶金属进行了压入模拟,通过原子形变对非晶内部产生的塑性变形区域进行了评价,同时通过评价原子弹性刚度系数B ij的正值性的变化,对剪切带等的形成过程等进行了讨论。原子弹性刚性系数外力下协调状态的2个状态x和x的应力差狄拉克δσij =σij (x) -σij (x)与x→x的弊端,狄拉克δε- kl与下一弹性刚性系数Bijkl有关。
{"title":"Evaluation of Deformation Behavior in Amorphous Metals by Atomic Elastic Stiffness Coefficients","authors":"M. Nishimura, Y. Iwasaki, M. Arai","doi":"10.2472/JSMS.62.179","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.62.179","url":null,"abstract":"1 緒 言 1990年頃から,−0.1K/sといった低い冷却速度でも結 晶化しないガラス形成能の高い合金組成が発見され,1) 「バルク金属ガラス」として注目されている.バルク金属 ガラスの寸法は大きいもので数 cmにも達するため,こ れまで主に機能性材料としての用途に使用されてきたア モルファス金属の構造材料としての応用も期待されてい る.一方で,アモルファス金属では,塑性変形が局所的 に集中するせん断帯の発生によりぜい性的な破壊が生じ ることが知られているが,その詳細なメカニズムについ ては不明な部分も多いために,せん断帯の発生機構や形 成過程などの理解が求められている.アモルファス構造 に基づいた塑性変形の素過程として,STZ (Shear transformation zone) モデル 2)や自由体積理論 3)などが提案さ れているものの,塑性変形にいたるためのクライテリオ ンやせん断帯形成との関係については明確ではない.ま た,アモルファス金属においては,領域ごとに局所構造 が大きく異なるために,構造ごとに塑性変形にいたるた めの臨界応力や臨界ひずみも異なるものと考えられ,塑 性変形の開始や発展に関して平均化された議論は可能で あっても,個々の構造の違いを反映した議論は容易では ない. 著者らのグループでは,アモルファス金属の塑性変形 メカニズムを理解するために,分子動力学法による種々 の変形シミュレーションを実施し,各原子位置における エネルギーの 2次導関数に相当する原子弾性剛性係数 B ij の正値性によって,各原子の安定性を評価する局所格子 不安定性解析 4)による検討を試みてきた.5), 6)B ijの値は局 所の力学状態を反映しており,たとえ局所構造やポテン シャル関数が異なっていても,det B ijが正か負かという 同一の判断基準による議論ができるので,塑性変形メカ ニズムの統一的な理解が期待できる.本研究では,アモ ルファス金属に対して押し込みシミュレーションを行い, アモルファス内部にて生じる塑性変形領域について原子 ひずみにより評価するとともに,原子弾性剛性係数 B ijの 正値性の変化を評価することで,せん断帯などの形成過 程などについて議論した. 2 原子弾性剛性係数 外力下で釣り合い状態にある 2つの状態 xとXでの応 力差 Δσij = σij (X) − σij (x)と x → Xのひずみ Δεklとは, 次の弾性剛性係数 Bijklで関係付けられる.","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2013-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79205602","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Effect of Crosslink Density on Nonlinear Stress-Strain Behavior of Epoxy Glasses Subjected to Large Deformation 交联密度对大变形环氧玻璃非线性应力-应变行为的影响
Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.22
S. Yoshioka, Y. Yokoyama
Effects of crosslinked molecular structures in glassy epoxy networks on the nonlinear viscoelastic behavior have been studied in terms of strain-induced structural change. We prepared four epoxy glasses with different crosslink densities from the same epoxy precursor by controlling fractions of chain-extender and crosslinker in curing agents. The epoxy glasses were subjected to uniaxial compression at a temperature 18K below the glass transition temperature of each sample. With increasing crosslink density, initial elastic moduli and yield stresses decreased, whereas flow stresses appearing after the strain softening almost unchanged, except for the most tightly crosslinked sample show-ing lower flow stresses. Results of density measurement and DSC showed that an increase in the crosslink density made the glassy structures more unstable. These results show that unstable glassy structures due to constraints on segmental mobility introduced by crosslinked molecular structures lessen the initial elastic modulus and the yield stress. On the other hand, the variation of crosslink density had almost no effect on the flow stresses of the glasses. This observation presumably indicates that molecular crosslinks have little effect on the strain-induced structural change. When the crosslink density comes to quite high, however, the crosslinks are likely to start affecting the flow stress, i.e. strain-induced unstable glassy structures.
从应变诱导结构变化的角度研究了玻璃环氧树脂网络中交联分子结构对非线性粘弹性行为的影响。通过控制固化剂中扩链剂和交联剂的掺量,以相同的环氧前驱体为原料制备了4种不同交联密度的环氧玻璃。在低于每个样品玻璃化转变温度18K的温度下对环氧玻璃进行单轴压缩。随着交联密度的增加,初始弹性模量和屈服应力减小,而应变软化后出现的流动应力几乎没有变化,除了交联最紧密的样品的流动应力较低。密度测量和DSC结果表明,交联密度的增加使玻璃化结构更加不稳定。这些结果表明,交联分子结构对分子迁移率的限制导致的不稳定玻璃结构降低了初始弹性模量和屈服应力。另一方面,交联密度的变化对玻璃的流动应力几乎没有影响。这一观察结果可能表明,分子交联对应变引起的结构变化几乎没有影响。然而,当交联密度达到相当高时,交联可能开始影响流动应力,即应变诱导的不稳定玻璃结构。
{"title":"Effect of Crosslink Density on Nonlinear Stress-Strain Behavior of Epoxy Glasses Subjected to Large Deformation","authors":"S. Yoshioka, Y. Yokoyama","doi":"10.2472/JSMS.62.22","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.62.22","url":null,"abstract":"Effects of crosslinked molecular structures in glassy epoxy networks on the nonlinear viscoelastic behavior have been studied in terms of strain-induced structural change. We prepared four epoxy glasses with different crosslink densities from the same epoxy precursor by controlling fractions of chain-extender and crosslinker in curing agents. The epoxy glasses were subjected to uniaxial compression at a temperature 18K below the glass transition temperature of each sample. With increasing crosslink density, initial elastic moduli and yield stresses decreased, whereas flow stresses appearing after the strain softening almost unchanged, except for the most tightly crosslinked sample show-ing lower flow stresses. Results of density measurement and DSC showed that an increase in the crosslink density made the glassy structures more unstable. These results show that unstable glassy structures due to constraints on segmental mobility introduced by crosslinked molecular structures lessen the initial elastic modulus and the yield stress. On the other hand, the variation of crosslink density had almost no effect on the flow stresses of the glasses. This observation presumably indicates that molecular crosslinks have little effect on the strain-induced structural change. When the crosslink density comes to quite high, however, the crosslinks are likely to start affecting the flow stress, i.e. strain-induced unstable glassy structures.","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2013-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"89956734","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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A Study on Changes of Principal Stress in Welding Residual Stress Fields 焊接残余应力场中主应力变化的研究
Pub Date : 2013-01-01 DOI: 10.2472/JSMS.62.424
A. Tsuji, T. Hashimoto, S. Okano, M. Mochizuki
In this study, we focused on the principal stress value and direction in weld residual stress fields. We used specimens welded under three heat input conditions, and so the weld metal of each specimen had a different solidification structure. We evaluated the principal stress value and direction of the specimens by X-ray stress measurement. In the specimen welded under the smallest heat input condition, the weld metal showed a clear difference between the maximum principal stress and the minimum principal stress. However, in the specimen welded under the largest heat input condition, the maximum principal stress and the minimum principal stress were almost the same value. The principal stress direction changed significantly and shear stress occurred at the weld metal boundary in the specimens welded under the large heat input condition. In all specimens, the principal stress direction in the base metal changed. As conclusions, when the minimum and the maximum principal stress values were almost the same, the principal stress direction changed more noticeably. Additionally, due to the influence of the edge in the base metal, the principal stress direction changed significantly regardless of the welding condition.
在本研究中,我们重点研究了焊接残余应力场的主应力值和方向。我们采用了三种热输入条件下焊接的试样,因此每种试样的焊缝金属具有不同的凝固组织。我们通过x射线应力测量评估了试样的主应力值和方向。在最小热输入条件下焊接的试样中,焊缝金属在最大主应力和最小主应力之间存在明显差异。而在最大热输入条件下焊接的试样中,最大主应力与最小主应力几乎相同。大热输入条件下焊接试样的主应力方向发生明显变化,焊缝金属边界处出现剪切应力。在所有试样中,母材主应力方向都发生了变化。综上所述,当最小主应力值与最大主应力值相近时,主应力方向变化更为明显。此外,由于母材边缘的影响,无论焊接条件如何,主应力方向都发生了显著变化。
{"title":"A Study on Changes of Principal Stress in Welding Residual Stress Fields","authors":"A. Tsuji, T. Hashimoto, S. Okano, M. Mochizuki","doi":"10.2472/JSMS.62.424","DOIUrl":"https://doi.org/10.2472/JSMS.62.424","url":null,"abstract":"In this study, we focused on the principal stress value and direction in weld residual stress fields. We used specimens welded under three heat input conditions, and so the weld metal of each specimen had a different solidification structure. We evaluated the principal stress value and direction of the specimens by X-ray stress measurement. In the specimen welded under the smallest heat input condition, the weld metal showed a clear difference between the maximum principal stress and the minimum principal stress. However, in the specimen welded under the largest heat input condition, the maximum principal stress and the minimum principal stress were almost the same value. The principal stress direction changed significantly and shear stress occurred at the weld metal boundary in the specimens welded under the large heat input condition. In all specimens, the principal stress direction in the base metal changed. As conclusions, when the minimum and the maximum principal stress values were almost the same, the principal stress direction changed more noticeably. Additionally, due to the influence of the edge in the base metal, the principal stress direction changed significantly regardless of the welding condition.","PeriodicalId":17366,"journal":{"name":"journal of the Japan Society for Testing Materials","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2013-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85259369","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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期刊
journal of the Japan Society for Testing Materials
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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