ホプキンソン棒法による衝撃圧縮試験における金属材料の3D-DIC解析

はじめに

製品設計を行う上で、材料の特性を把握することは重要です。そのため、引張試験や圧縮試験、曲げ試験など様々な試験規格が存在します。また、輸送機での使用の際には、衝撃的な負荷を受けることが考えられ、正確な材料特性を把握するためには、静的特性だけでなく衝撃特性も把握する必要があります。特に材料に衝撃的な負荷を与えると、静的な負荷を与えた場合と異なった応力・ひずみ特性を示すことがあるため、衝撃試験が求められています。衝撃試験方法の一つにホプキンソン棒法があります。これは、B. HOPKINSON により提案された方法で、棒発射装置により打ち出された棒が入射伝達棒を撃つことで、入射伝達棒内に圧縮弾性波が伝わり、入射伝達棒と接触している試験片に急激な力を与え、衝撃的に試験片を変形させることができる方法です 1)。図 1 にホプキンソン棒法の模式図を示します。今回は、ホプキンソン棒法による衝撃圧縮試験を行い、アルミ合金表面のひずみ分布を可視化しました。ひずみ分布の可視化のために HPVTM-X2（以下、HPV-X2）を 2 台使用して、3D-DIC 解析＊1を行いました。

2021.07.30