Construction of Fatigue Crack Propagation Simulation System under Variable Amplitude Loading using Elasto Plastic FEM

• Project/Area Number: 25K08143
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 早川 銀河 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 技術職員 (80939158)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 哲男 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10753048) ; 川村 恭己 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50262407)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 疲労 / き裂進展 / 弾塑性解析

Outline of Research at the Start

変動荷重下での疲労寿命を正確に求めるためには，き裂先端で引張塑性変形を生じる瞬間の荷重である再引張塑性域形成荷重(RPG荷重)を求めることが重要である．研究代表者らは近年，構造計算ソフトウェアLS-DYNAを用いた弾塑性解析を行ない，解析でも実験と同様な荷重－引算ひずみ線図が得られることを示し，また実験・解析結果からRPG荷重を同定する新たな手法「接線法」を提案した．
本研究では，弾塑性解析に基づく自動疲労き裂進展シミュレーションシステムを構築し，実現象をより厳密に再現する解析を実現する．また実現象を模した変動荷重下での解析や疲労試験を行ない，解析やRPG荷重の同定手法の妥当性を検証する．