Research on a technique of restraining fatigue crack growth using wedge effects of corrosion products
| Project/Area Number |
20K04677
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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 | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
高橋 一比古 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 研究員 (30425748)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 疲労き裂 / 鋼構造物 / 補修 / き裂進展抑制シート / 腐食生成物 / くさび効果 / 含水ジェル / 湿潤環境 / き裂進展抑制 / 湿潤腐食環境 |
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| Outline of Research at the Start |
疲労き裂の内部に腐食生成物（錆）が生じると、所謂くさび効果によってき裂進展が大幅に抑制される場合がある。腐食環境下のき裂進展挙動は、くさび効果による抑制作用と、腐食溶解等による加速作用のせめぎ合いとなるため、前者が卓越するような適度な湿潤環境をき裂内に作り出せば、き裂進展を抑制することができる。本研究では、局所的湿潤環境を実現する手段として含水ジェルを用い、鋼製試験片に適用して疲労試験を行い、き裂進展抑制技術としての有効性を検証する。腐食生成物の発生には、水分と共に酸素の供給が必須となるため、通気手段の最適化も図る。また、腐食反応の促進因子となる塩分添加や電圧印加の効果等についても検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
疲労き裂の内部に腐食生成物が生じると、所謂くさび効果によってき裂進展速度が大幅に抑制される場合がある。腐食環境下におけるき裂の進展挙動は、くさび効果による抑制作用と腐食溶解等による加速作用のせめぎ合いとなるため、前者が相対的に卓越するような湿潤環境をき裂内に作り出すことができれば、き裂進展を効果的に抑制することが可能となる。そこで本研究では、湿潤環境をき裂内で局所限定的に実現する手段として高含水率の含水ジェルを用いたき裂進展抑制シートを試作し、その有効性について検証を行った。
2023年度は、前年度よりも板厚を増した鋼平板試験片（t=10 mm）を用いたき裂進展試験を実施し、き裂進展抑制シートの性能評価を行った。具体的には、市販の含水ジェルシートに人工海水を含浸させたものを用い、銅箔テープの流電陰極層及びマグネットシートの乾燥防止膜を設けて疲労試験を行った。その結果、母材ままの場合に対して5.55倍の寿命延伸効果が得られ、より厚板の試験片においても一定の効果が得られることが示された。
また2023年度は研究期間延長後の最終年度ということで、これまでに得られた知見と成果を論文にまとめて溶接学会論文集に投稿し、査読修正を経て掲載された。更に、溶接学会・溶接疲労強度研究委員会において、上記論文の内容に即した講演を行った。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
