| Project/Area Number |
20K04660
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
Tamura Hiroshi 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (10636434)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 地震時脆性破壊 / 修正ワイブル応力 / 累積破壊確率 / シャルピー衝撃試験 / 脆性破面率 / ひずみ速度 / 溶接部 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，溶接部の浅い初期亀裂からの脆性破壊への耐性分布を修正ワイブル応力によって詳細に評価するために効率的な材料試験方法を開発し，その実態を明らかにする．開発にあたっては，従来の試験方法では鋼材の破壊条件を様々な破壊じん性レベルで評価するために温度制御を採っていたのに対し，新たにひずみ速度制御によってこれを実現することを検討する．
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| Outline of Final Research Achievements |
An efficient material testing method was developed to evaluate the spatial distribution of resistance to brittle fracture from shallow initial cracks in welds by means of modified Weibull stress. Specifically, a nonlinear dynamic analysis method was first developed for Charpy impact tests. This analytical method and the application of the modified Weibull stress allowed reproduction of test results at low temperatures, and verified the applicability of the modified Weibull stress approach to strain-rate-controlled tests. Next, as a highly efficient method for identifying material parameters for the calculation of modified Weibull stress, it was attempted to develop a method for identifying material parameters from the results of impact tests on various specimens with different geometries and other parameters. As a result, specimen geometries that can re-identify material parameters for the modified Weibull stress calculation with reasonable accuracy were found analytically.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
鋼部材における地震時脆性破壊の多くは溶接部を起点として発生することが知られている．溶接部は熱履歴の影響で破壊じん性をはじめとした材料特性が均一となっておらず複雑に分布している．このような溶接部を起点とする地震時脆性破壊の発生を修正ワイブル応力によって予測するためには，修正ワイブル応力を計算するための各材料パラメータを溶接部の部位ごとに高密度に同定する必要がある．ひずみ速度制御型試験によりこのプロセスを効率化することができれば，溶接部を起点とする地震時脆性破壊の発生予測の実現につながるため，本研究で供試体形状を絞り込むことができたことは重要な成果であるといえる．
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