Study on multi-scale assessment for reliability analysis of sea-transportation structures

• Project/Area Number: 19206091
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Naval and maritime engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: SHUIJ Aihara The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (10373599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HITOSHI Yoshinari 海上技術安全研究所, 上席研究員 (20167737) ; 高橋 淳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (10222085)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥33,540,000 (Direct Cost: ¥25,800,000、Indirect Cost: ¥7,740,000); Fiscal Year 2008: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000); Fiscal Year 2007: ¥22,750,000 (Direct Cost: ¥17,500,000、Indirect Cost: ¥5,250,000)
• Keywords: 船体構造 / 破壊力学 / き裂伝播 / 溶接 / マルチスケール / 多結晶体 / へき開破壊 / 海上輸送 / 船舶工学 / 材料工学 / 脆制破壊 / マルチスケール解析 / 鋼

Research Abstract

大型コンテナ船をはじめとする海上輸送構造体の信頼性を確保することは我が国の経済発展のために重要である。かかる構造体では脆性き裂伝播を抑制することが重要であり、本研究ではマルチスケール解析によりこの現象を研究した。脆性き裂伝播の金属結晶粒径、異方性に対する依存性をミクロモデルにより定量的に解明するとともに、溶接部における力学的・材質的不均一がき裂伝播挙動に及ぼす影響をマクロモデルにより定量的に解明した。本研究の一部は実船の安全性評価基準へ適用された。

Research Products

• [Journal Article] 鋼のへき開き裂伝播の結晶粒レベル3次元シミュレーション (2009)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周二、田中洋一
  • Journal Title: 鉄と鋼 vol.96, No.6(掲載決定)
  • NAID: 130000136903
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] バットシフト継手における脆性き裂の伝播挙動 (2009)
  • Author(s): 吉成仁志、粟飯原周二
  • Journal Title: 日本船舶海洋工学会論文集 vol.9(掲載決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] バットシフト継手における脆性き裂の伝播挙動-溶接継手脆性き裂伝播のシミュレーション(第3報)- (2009)
  • Author(s): 吉成仁志、粟飯原周二
  • Journal Title: 日本船舶海洋工学会論文集 第9号(掲載決定)
  • NAID: 110007341095
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 鋼のへき開き裂伝播の結晶粒レベル3次元シミュレーション (2009)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周二、田中洋一
  • Journal Title: 鉄と鋼 96(No. 6 掲載決定)
  • NAID: 130000136903
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 溶接継手脆性き裂伝播挙動に及ぼす入熱・集合組織の影響 (2008)
  • Author(s): 吉成仁志、粟飯原周二
  • Journal Title: 日本船舶海洋工学会論文集 vol.7 Pages: 251-258
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 溶接継手脆性き裂伝播挙動に及ぼす入熱・集合組織の影響 (2008)
  • Author(s): 吉成 仁志, 粟飯原 周二
  • Journal Title: 日本船舶海洋工学会論文集 (印刷中)(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 溶接継手脆性き裂伝播挙動に及ぼす残留応力・靭性の影響 (2007)
  • Author(s): 吉成仁志、粟飯原周二、岩田知明
  • Journal Title: 日本船舶海洋工学会論文集 vol.6 Pages: 371-377
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 溶接継手脆性き裂伝播挙動に及ぼす残留応力・靭性の影響 (2007)
  • Author(s): 吉成 仁志, 粟飯原 周二, 岩田 知明
  • Journal Title: 日本船舶海洋工学会論文集 第6号 Pages: 371-377
  • Peer Reviewed
• [Presentation] へき開破面形態に及ぼすき裂伝播条件の影響 (2008)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周治
  • Organizer: 日本船舶海洋工学会 材料溶接研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-12-22
• [Presentation] 厚鋼板脆性き裂アレスト特性評価法に関する基礎検討 (2008)
  • Author(s): 安藤翼、粟飯原周治
  • Organizer: 日本溶接協会FTS委員会
  • Place of Presentation: 日本溶接協会
  • Year and Date: 2008-10-31
• [Presentation] 厚鋼板脆性き裂アレスト特性評価法に関する基礎検討 (2008)
  • Author(s): 安藤翼、粟飯原周二
  • Organizer: 日本鉄鋼協会第156回秋季講演大会
  • Place of Presentation: 熊本大学(CAMP-ISIJ, vol.21(2008)-1434)
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] き開破面形態に及ぼすき裂伝播条件の影響 (2008)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周二、田中洋一
  • Organizer: 日本鉄鋼協会第156回秋季講演大会
  • Place of Presentation: 熊本大学(21(2008)-1435)(CAMP-ISIJ)
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] 厚鋼板脆性き裂アレスト特性評価法に関する基礎検討 (2008)
  • Author(s): 安藤翼、粟飯原周治
  • Organizer: 日本鉄鋼協会 第156回秋日本鉄鋼協会秋季講演大会、CAMP-ISIJ vol. 21(2008)-1434
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] へき開破面形態に及ぼすき裂伝播条件の影響 (2008)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周治、田中洋一
  • Organizer: 日本鉄鋼協会 第156回秋日本鉄鋼協会秋季講演大会、CAMP-ISIJ vol. 21(2008)-1434
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] 鋼のへき開破壊発生機構と課題について (2008)
  • Author(s): 粟飯原周二
  • Organizer: 日本鉄鋼協会第156回秋季講演大会材料の組織と特性部会「構造材料の組織と破壊」フォーラムシンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学(CAMP-ISIJ, vol.21(2008)-1435)
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] 鋼のへき開破壊発生機構と課題について (2008)
  • Author(s): 粟飯原周治
  • Organizer: 日本鉄鋼協会 第156回秋季講演大会 材料の組織と特性部会「構造材料の組織は破壊」フォーラムシンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2008-09-23
• [Presentation] へき開き裂伝播のミクロシミュレーション (2008)
  • Author(s): 粟飯原 周二
  • Organizer: 鉄鋼協会、組織と特性部会、「構造材料の強度と破壊」フォーラム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-03-17
• [Presentation] へき開き裂の3次元シミュレーション (2007)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周二
  • Organizer: 日本船舶海洋工学会材料溶接研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-13
• [Presentation] 鋼のへき開き裂伝播の結晶粒レベル3次元シミュレーション (2007)
  • Author(s): 杉本 圭, 粟飯原 周二, 田中 洋一
  • Organizer: 鉄鋼協会第154回秋季講演大会、CAMP-ISIJ vol, 20(2007)-1270
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 鋼のへき開き裂伝播の結晶粒レベル3次元シミュレーション (2007)
  • Author(s): 杉本圭、粟飯原周二、田中洋一
  • Organizer: 鉄鋼協会第154 回秋季講演大会
  • Place of Presentation: 岐阜大学(CAMP-ISIJ, vol.20(2007)-1270)
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Remarks] 本研究の成果を応用した結果が大型コンテナ船脆性き裂アレスト設計指針(2009年)に反映される予定である。
• [Remarks]
  • URL: http://sunshine.naoe.t.u-tokyo.ac.jp/aihara/study_micro_fracture_behavior.shtml