1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05680428
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
斉藤 正克 筑波大学, 構造工学系, 教授 (70029198)
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| Keywords | 核融合炉 / 第一壁 / き裂伝播 / 高熱流束 |
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| Research Abstract |
SUS316板試験片に深さ1mmの表面予亀裂を導入し、電子ビームを繰り返し照射(電子ビーム照射0.5sec冷却29.5sec)して、照射による亀裂の伝播量△aを計測している。試験片の拘束条件による違いを検討するために、平均応力で50MPa,100MPa,150MPaとなる引張り荷重を負荷している。一方汎用数値解析コードABAQUSを使い、非定常熱伝導解析および熱弾塑性応力解析を行い、亀裂先端近傍における応力の時間変化から△J(J積分の1サイクルの間の変化幅)を求めている。以上から△a/△N(N:繰り返し数)と△Jとの関係が試験片厚み方向に伝播する亀裂にたいして得られた。
実験結果は平均応力で0MPa,50MPa,100MPaの条件では高熱流束の照射時に圧縮で降伏しており、この降伏域が冷却時に引張りで再び降伏するという高熱流束負荷実験特有のパターンを示すのにたいして、平均応力が150MPaになると照射時にも圧縮で降伏せず、いわゆる高温疲労亀裂進展のパターンを示す。ただし、通常の高温疲労では温度は一定であるが、ここでは照射時と冷却時とで300度程度の温度差があり、材料定数の評価が難しい。したがって平均応力で100MPa以下では、これまでの数値解析でほぼ亀裂の進展の評価ができると考えている。しかし、150MPa以上では亀裂進展のパターンが異なり、照射時の高温、低応力と冷却時の低温、高応力という繰り返しパターンをモデル化できる解析方法の検討が必要であると考えている。
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[Publications] T.Nishimura et.al: "Numencal analysis of crack propegation in a first wall by cyclic high neat flux ivvadeation" Proc.18th Sympo.on Fusion Tech.Karlsruher,Ang.1994. (印刷中).
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[Publications] 西村俊則他: "第一壁の繰返し熱負荷による亀裂進展" 日本原子力学会 1994年秋の大会予稿集II. (印刷中). 140
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[Publications] 菅谷彰人他: "第一壁の繰返し熱負荷による亀裂進展" 日本原子力学会 1995年春の大会要旨集. (印刷中).
