高分子の粘弾性、時間-温度換算則と変形・寿命予測技術

1. 高分子材料の粘弾性挙動と時間-温度換算則の基礎概念

(2015年9月29日 10:30〜12:30)

プラスチックの成形過程で生ずる残留応力・残留ひずみの発生メカニズムを素材の粘弾性特性と関連付けて説明します。そして、残留応力・ひずみの経時変化を予測できる時間―温度換算則の概念を説明します。最後に、時間―温度換算則を用いた残留応力・ひずみの予測手法を説明します。

1. 残留応力発生を理解するための基礎特性
   1. 粘弾性特性とは
   2. 粘弾性特性の解釈法と利用方法
   3. 粘弾性に伴う特異現象 (クリープ挙動、緩和挙動)
2. プラスチックの力学を理解するための基礎知識
   1. プラスチックの応力とひずみ
   2. 粘弾性挙動と粘弾性モデル
   3. 冷却過程で生ずる残留応力の発生メカニズム
3. 変形・応力解放の長期予測法
   1. 時間-温度換算則の基礎概念
   2. 時間-温度換算則の成立と確認法
   3. 時間-温度移動因子 (アーレニュウス型、WLF型)
   4. 残留応力開放に伴う変形の長期予測
   5. 強度低下の長期予測
• 質疑応答

2. 温度・時間・周波数換算則を用いた樹脂材料の寿命予測

(2015年9月29日 13:15〜14:15)

1. 樹脂材料における寿命予測の必要性
2. よく知られた寿命予測法
   1. 破壊、強度の本質
   2. マイナー則
   3. パリス則
3. 温度―時間換算則
   1. 樹脂材料における疲労加速試験の問題点
   2. 温度―時間換算則のイメージ
   3. マスターカーブの計算手順
   4. マスターカーブから寿命の計算手順
4. 適用事例
   1. ナイロン6/ガラス45%の片持ち曲げ疲労
   2. ポリブチレンテレフタレート/ガラス30%の片持ち曲げ疲労
   3. ポリアセタール/ガラス25%の引張疲労
5. まとめと今後の課題
• 質疑応答

3. 高分子材料の衝撃特性における時間-温度換算則の適用

(2015年9月29日 14:30〜16:00)

　高分子材料の衝撃強度評価に高速引張試験が有用であることを説明し,その試験片の切欠き底に生じる現象を明らかにすることで,製品設計上のポイントを説明する.

1. 高分子材料の衝撃強度を評価するにはどのようにすればよいか?
2. 高速引張試験とはどのようなものか?なぜ必要か?
3. 平滑材の引張りと切欠き材の引張り
4. 切欠きによる応力集中
5. 静的応力集中と動的応力集中はどのように異なるか?
6. 引張速度の影響はどのようか?
7. ひずみ速度集中
8. 応力集中係数とひずみ速度集中係数との違い
9. ひずみ速度集中に及ぼす諸因子の影響
10. 弾性解析と弾塑性解析の違い
11. 衝撃特性における時間温度換算則の成立
12. 動弾性解析結果のまとめ
13. 動弾塑性解析結果のまとめ
• 質疑応答