| 1. 序論 |
| 1.1 セラミックスの耐熱性と環境問題 1 |
| 1.2 セラミックスの脆さ 2 |
| 1.3 材料強度と組織敏感性 6 |
| 2. 応力拡大係数 |
| 2.1 応力集中と応力拡大係数 9 |
| 2.2 応力拡大係数の例 14 |
| 2.3 モード 16 |
| 2.4 異方性ヤング率の影響 19 |
| 3. 破壊規準とエネルギ平衡 |
| 3.1 エネルギ平衡 22 |
| 3.2 モードⅠ・Ⅱ混合モード破壊のエネルギ平衡 26 |
| 3.3 破壊規準 28 |
| 3.3.1 最大円周応力説 28 |
| 3.3.2 最小ひずみエネルギ密度説 29 |
| 3.3.3 最大エネルギ解放率説 30 |
| 3.4 破壊エネルギ 32 |
| 3.5 混合モード破壊 35 |
| 3.5.1 微小屈折き裂のエネルギ解放率 35 |
| 3.5.2 破壊エネルギ率 37 |
| 3.5.3 混合モード破壊規準 38 |
| 4. 破壊靱性 |
| 4.1 R曲線挙動 41 |
| 4.2 時間依存型と繰返し数依存型 44 |
| 4.3 靭性強化機構 48 |
| 4.3.1 材料本来の破壊エネルギ増大による靭性強化 48 |
| 4.3.2 ウェイクの架橋による靭性強化 51 |
| 4.3.3 エネルギ解放率減少による靭性強化 52 |
| 4.4 損傷域大きさの影響 56 |
| 4.5 破壊靱性試験法 58 |
| 4.5.1 予き裂付き曲げ試験法 58 |
| 4.5.2 その他の試験法 60 |
| 4.6 R曲線挙動と安定き裂成長 65 |
| 4.7 混合モード破壊靱性試験 67 |
| 5. 疲労き裂進展 |
| 5.1 き裂進展則 71 |
| 5.2 静疲労 73 |
| 5.3 繰返し疲労 74 |
| 5.4 一定負荷速度試験 75 |
| 5.5 パラメータ gm 76 |
| 5.6 短いき裂の進展挙動 77 |
| 5.7 平滑試験片によるS-N曲線 79 |
| 5.8 疲労データの統計処理 81 |
| 6. 破壊の確率論 |
| 6.1 強度のばらつき 87 |
| 6.2 一軸応力破壊の確率論 89 |
| 6.2.1 破壊の危険度 89 |
| 6.2.2 最弱リンク説 90 |
| 6.2.3 最小値の漸近分布 91 |
| 6.2.4 ワイブル分布関数 92 |
| 6.2.5 ワイブルプロット 94 |
| 6.2.6 一軸不均一応力場 95 |
| 6.3 多軸応力破壊の確率論 99 |
| 6.3.1 一様二軸引張り応力場 99 |
| 6.4 疲労寿命のばらつき 102 |
| 6.5 保証試験 103 |
| 6.5.1 保証試験中に安定き裂成長がない場合 104 |
| 6.5.2 保証試験中に安定き裂成長がある場合 105 |
| 7. 多軸応力破壊のマクロ的規準 |
| 7.1 マクロ的強度 110 |
| 7.2 引張り応力の支配的な応力場 113 |
| 7.3 圧縮応力の支配的な応力場 116 |
| 7.4 圧裂試験 119 |
| 7.4.1 荷重を集中力とみなせる場合 119 |
| 7.4.2 荷重が集中力でない場合 120 |
| 8. 熱衝撃破壊 |
| 8.1 熱衝撃試験のキーポイント 124 |
| 8.2 熱衝撃試験法 126 |
| 8.2.1 急冷法 126 |
| 8.2.2 急熱法 128 |
| 8.3 熱衝撃パラメータ 130 |
| 8.4 熱衝撃破壊靱性 135 |
| 補足A 応力とひずみ |
| A.1 応力 137 |
| A.2 ひずみ 142 |
| A.3 ひずみエネルギ 145 |
| A.4 二次元問題 146 |
| A.4.1 平面応力状態 146 |
| A.4.2 平面ひずみ状態 147 |
| 補足B 破壊の応力条件 148 |
| 補足C コンプライアンス |
| C.1 コンプライアンスとひずみエネルギ解放率 151 |
| C.2 破壊仕事 155 |
| 引用・参考文献 157 |
| 索引 162 |
