腐食環境下での疲労強度シミュレーション

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07651133
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 橋本 聖史 大阪大学, 工学部, 助手 (50183554)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大沢 直樹 大阪大学, 工学部, 助手 (90252585)
• Keywords: 腐食環境 / 疲労強度シミュレーション / 腐食ピット / き裂伝播

Research Abstract

腐食環境下での疲労強度シミュレーション手法として、疲労強度学、破壊力学を基にした以下の方法を提案した。
1)腐食環境下では時間と共にサビ、ピット等が発生し、表面状態が変化するため、はじめに腐食環境(温度、乾湿、濃度など)をパラメータとして、表面状態Aと経過時間tとの関係を求める。
2)次に、各表面状態Anを有する部材に対しき裂伝播により疲労強度が支配されるとして破壊力学的手法により各条件下での疲労強度線図を求める。
3)1),2)の結果を基に線形累積被害則により腐食環境下で一定振幅荷重を負荷したときの寿命を次のように推定する。
表面状態Atの部材に対する一定振幅荷重疲労試験の寿命がNtであるとする。腐食環境下で表面状態Atのとき、一定応力振幅がn_j回繰返されたときの疲労損傷は(nj/Nt)であり、その和が1になったとき破断すると考える。
4)3)を各荷重振幅について求めることにより腐食環境下での疲労強度線図が得られる。
シミュレーションに用いるパラメータの調査を行い提案したシミュレーション法を用いて高張力鋼の平板並びに溶接継手を対象としてシミュレーションを行い、シミュレーション結果と他の研究者により得られている腐食疲労試験結果とを比較し、提案したシミュレーション法の有効性を確認した。