ASTM C1683-08
先端セラミックスのワイブル統計的引張強さの寸法スケーリングの標準的な手法

規格番号
ASTM C1683-08
制定年
2008
出版団体
American Society for Testing and Materials (ASTM)
状態
に置き換えられる
ASTM C1683-08e1
最新版
ASTM C1683-10(2019)
範囲
高度なセラミックは通常、破損に至るまで線形の応力-ひずみ挙動を示します。 延性の欠如とさまざまなサイズおよび方向の欠陥が組み合わさると、通常、破壊強度に大きなばらつきが生じます。 強度は決定論的な特性ではなく、材料に存在する固有の破壊靱性と欠陥の分布 (サイズと方向) を反映します。 この規格は、欠陥の壊滅的な伝播の結果として破損する脆いモノリシック セラミックに適用されます。 R カーブの上昇の可能性も考慮されていませんが、本質的に強度測定に組み込まれています。 ワイブル分布には 2 パラメーターと 3 パラメーターの定式化が存在します。 この標準は 2 つのパラメーターの定式化に制限されています。 引張試験片と曲げ試験片は、最先端のセラミックスで最も一般的に使用される試験構成です。 多軸の応力状態を有するリングオンリングおよびプレッシャーオンリング試験片も含まれます。 これらの構成には、有効体積と有効表面、およびワイブル材料スケール係数の閉じた形式のソリューションが含まれています。 この実践には、数値的アプローチが必要な C リング試験片のサイズスケーリング方法も組み込まれています。 有限要素解析を利用した、任意の形状の試験片またはコンポーネントに対する一般的なアプローチが付録 A3 に示されています。 不合格となった試験片の破壊原因は、破面解析を使用して特定できます。 これらの強度を制御する欠陥の空間分布は、（表面欠陥の場合のように）体積または領域にわたって存在する可能性があります。 この規格では、どちらのタイプの空間分布にも関連付けられた強度パラメータの変換が可能です。 試験片のエッジに沿って位置する強度を制御する欠陥の長さのスケーリングは、この実践ではカバーされていません。 ワイブル モデルによるサイズに応じた強度の尺度は、いくつかの重要な仮定に基づいています (5)。 材料は均一、均質、等方性であると仮定されます。 材料が複合材料の場合、複合相は十分に小さいため、構造は工学スケールで均質かつ等方性の物体として動作すると想定されます。 複合材料は、材料が効果的に均質になるように、均一に分布し、ランダムに配向された十分な量の強化要素を含まなければなりません。 ウィスカー強化セラミック複合材料は、このタイプの材料の代表的なものと考えられます。 この手法は、顕著な双線形または非線形変形挙動を示さない複合セラミックにも適用できます。 この規格およびサイズに応じた従来のワイブル強度スケールは、連続繊維強化複合セラミックには適さない可能性があります。 材料は、壊滅的な欠陥の伝播を引き起こす応力の結果、脆く破壊されると想定されています。 材料は一貫していると想定されます (バッチ間、毎日など)。 強度分布はワイブル 2 パラメーター分布に従うと仮定されます。 同じ特定の欠陥タイプがさまざまな試験片形状の強度を制御すると想定されます。 各試験片には統計的に有意な数の欠陥があり、それらはランダムに分布していると想定されます。 傷は試験片の断面サイズに比べて小さいと考えられます。 複数の欠陥タイプが存在し、強度を制御する場合、強度のスケールは欠陥タイプごとに異なる場合があります。 このような場合に打ち切り統計を適用する方法の詳細については、実践 C 1239 および 9.1 の例を参照してください。 また、試験片の応力状態と最大応力が正確に決定されていると仮定します。 一連の破砕試験片からの実際のデータは正確かつ正確であると想定されます。 (後の 2 つの用語の定義については、用語 E 456 を参照してください。 ) このため、この規格は他の AST を頻繁に参照しています。

ASTM C1683-08 発売履歴

  • 2019 ASTM C1683-10(2019) 先端セラミックスのワイブル統計的引張強さの寸法スケーリングの標準的な手法
  • 2010 ASTM C1683-10(2015) 先端セラミックスのワイブル統計的引張強さの寸法スケーリングの標準的な手法
  • 2010 ASTM C1683-10 先端セラミックスのワイブル統計的引張強さの寸法スケーリングの標準的な手法
  • 2008 ASTM C1683-08e1 先端セラミックスのワイブル統計的引張強さの寸法スケーリングの標準的な手法
  • 2008 ASTM C1683-08 先端セラミックスのワイブル統計的引張強さの寸法スケーリングの標準的な手法


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