1991 Fiscal Year Annual Research Report
溶接部き裂非破壊評価のための小電流型電位差法システムの開発
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02555021
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
阿部 博之 東北大学, 工学部, 教授 (00005266)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂 真澄 東北大学, 工学部, 助教授 (20158918)
庄子 哲雄 東北大学, 工学部, 教授 (80091700)
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| Keywords | き裂 / 非破壊評価 / 電位差法 / 直流電流 / 溶接 / 逆問題 / 破壊力学 / 計算力学 |
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| Research Abstract |
溶接部を対象に定量的かつ簡便にき裂を非破壊評価できる小電流型電位差法システムの開発を目的として研究を実施した。成果をまとめて以下に示す。
1.アスペクト比が0に近い細長いき裂から1に近い丸いき裂まで,任意のアスペクト比を持つ傾いた三次元の裏面き裂および埋没き裂を対象として,これらを高精度に評価する手法の提案を行った。まずき裂の高精度評価の手順を示した。次に同手順で用いる電位差分布を求めるための,電位の特異点法を三次元に拡張した解析手法を開発した。さらに同手法を用いたき裂評価手法の有効性を実験により検証した。これせ踏まえ,溶接部に存在する三次元き裂を対象として,これらを高精度に評価する手法の提案を行った。まず肉盛りを有する溶接部に存在する埋没き裂を対象として,数値シミュレ-ションおよび実験により溶接部の影響を考慮した電位差分布の補正式の有効性を検証した。これより電位差法き裂評価手法をそのまま適用した場合の結果に比べ,より高精度の評価が可能であることを示した。さらに実験により補正式を用いた溶接部に存在する三次元き裂を高精度に評価する手法の有効性を検証した。
2.配管の溶接部に存在するき裂を対象として,その三次元形状・寸法を平板に存在する二次元き裂に対する電位差法き裂評価の解を用いて簡便に求める手法を考案した。そこではき裂前縁の曲率が大きい三次元き裂をも対象にできるよう,二次元解を補正する独自の手法を導入した。さらに実際にオ-ステナイト系ステンレス鋼(SUS304)製の配管溶接試験片を用い,熱影響部にき裂を導入し,実験を実施した。なお溶接方法は,突合せ,TIG,多層溶接である。本実験により,本簡易評価手法の有効性を検証した。
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[Publications] 坂 真澄(板垣 文雄,阿部 博之): "分岐き裂回りの電流場に誘起される磁場の解析" 日本機械学会東北支部第27期総会・講演会講演論文集. 921-1. 99-101 (1992)
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[Publications] 嘉納 豊(阿部 博之): "直流電位差法による三次元き裂の形状評価法の提案" 日本機械学会論文集(A編). 58. (1992)
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[Publications] 嘉納 豊(阿部 博之): "直流電位差法による溶接部に存在する三次元き裂の形状評価" 日本機械学会論文集(A編). 58. (1992)
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[Publications] M.Saka(D.Yuasa,H.Abe,K.Sugino): "Nondestructive Characterization of Bifurcated Crack by Potential Drop Technique" Nondestructive Testing and Evaluation. (1992)
