2000 Fiscal Year Annual Research Report
大型プラントの寿命延伸のための溶接残留応力の解析援用非破壊評価手法の開発
Project/Area Number |
11305012
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
小林 英男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00016487)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島村 佳伸 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80272673)
轟 章 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50211397)
中村 春夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40134829)
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Keywords | ビードフラッシュ法 / 固有ひずみ / 溶接残留応力 / 余盛り / 逆問題解析 / 適切化法 |
Research Abstract |
溶接構造物には,溶接線近傍に沿って固有ひずみ(熱ひずみ,塑性ひずみ,変態ひずみなど)が残留し,これが溶接残留応力の生成の原因となる.申請者らは,溶接部の余盛りを除去する際の,弾性解放ひずみを逆問題解析することにより,固有ひずみを推定し,この固有ひずみから溶接残留応力を推定する[ビードフラッシュ法」を提案してきている.本研究では,その有効性の検証を目的とする第一段階として,単純な溶接平板を対象として,固有ひずみ分布も板厚方向には分布しないという仮定の元に,以下の研究を行った. (1)応力推定精度の向上:単純な逆問題解析を「ビードフラッシュ法」に適用すると,解が振動する.そこで,逆問題解析に適切化法を適用した.その結果,所定の精度で,固有ひずみが推定できることが明らかとなった. (2)溶接平板による問題点の抽出:溶接を施した平板に,3種類の方法(X線法,穴あけ法,切断法)により残留応力を実測し,それぞれの問題点の抽出を行うとともに,その結果を「ビードフラッシュ法」の結果と比較した.最も簡便なX線法では,粗大結晶粒の材料については,遥動をかける必要があることが明らかとなった.また,「ビードフラッシュ法」の推定結果は,板厚に対して対称なX開先については,推定精度が良好なのに対して,非対称のV開先の場合には推定精度が悪く,固有ひずみ分布の仮定に改善が必要なことが明らかとなった. (3)ひずみ測定位置の最適化:ひずみ測定位置は,線形モデルの実験計画法による最適化を適用することにより,良好に最適化されることが明らかとなった.
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Kumagai Katsuhiko: "Computer Aided Nondestructive Evaluation Method of Welding Residual Stresses by Removing Reinforcement of Weld"ASTM STP. 1389. 128-142 (2000)
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[Publications] Lee Hyoungno: "Thermo-Elasto-Plastic Analysis of Welding Eigenstrain and Its Application to the Bead-Flush Method"Proc.of the 25th Symposium on Fatigue. 83-86 (2000)
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[Publications] Haruo Nakamura: "Development of the Read-Flush Method to Evaluate Welding Residual Stresses Non-destructively"Meso Mechanical Aspects of Material Behavior. 212-222 (2000)