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[[松本 陸真]]

研究目的：宇宙構造物の設計の際には，超高速度における材料の応力-ひずみ曲線の評価が不可欠である．特に， 10５s-1以上のひずみ速度における応力-ひずみ曲線は，その評価法が確立されておらず，その設計法には未知の領域が広く存在する．
この観点から，先行研究ではTaylor衝撃試験装置を赤外線検出素子，高速度カメラおよびHopkinson棒を用いて計装化し，10３s-1程度のひずみ速度において，応力-ひずみ曲線の評価，および試験片衝突部付近の温度変化の時刻歴から熱・力学特性を評価可能な方法を提案している．しかしながら，提案した方法は超高速度域に未だ適用できていない．
一方，前述の試験において，非常に小さいひずみゲージの出力電圧により，外部アンプを必要とする外力測定を実施しているが，高速化を考慮すると，その帯域制限により計測した衝突外力波形の高周波成分の欠落が不可避である．加えて，試験片変形時の非弾性仕事による発熱を考慮するためには，超高速度における温度測定が不可欠である．
以上から，超高速度域における種々金属材料の熱･力学的挙動の評価を目的とし，新たに超高速度域で試験片を射出できるよう，試験機を再度製作・改良する．製作・改良した試験機を用いて，各種金属材料の超高速度域における外力波形，および変形の時刻歴をひずみゲージ，高速度カメラを用いて測定する．その際， PVDFフィルムをひずみゲージと同様に応力棒側面へ貼付し，増幅器を用いず，広帯域かつ高精度な外力波形測定を試みる．得られた電圧波形へ校正式を導入し，各測定系による応力波形を得る．また，衝撃時における試験片の赤外線変化量を赤外線検出素子，およびPIRファイバを用いて測定する．温度も同様に，校正試験を行い赤外線変化量に伴う電圧変化から，温度変化の時刻歴を得る．以上より，超高速度域での衝突における各種金属材料の熱・力学的挙動の特性を考察・評価する．


今までの結果：

応力時刻歴　純アルミニウム試験片　衝撃速度532m/s：
|>|&ref(２.png);|

高速度カメラ　試験後純アルミニウム試験片　衝撃速度532m/s：
試験後写真　純アルミニウム試験片　衝撃速度532m/s：
|>|&ref(3.png);|

4結晶粒の塑性すべり分布：
試験片温度時刻歴　純アルミニウム試験片　衝撃速度377.3m/s：
|>|&ref(4.png);|


14結晶粒の塑性すべり分布：