2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13450410
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
豊貞 雅宏 九州大学, 工学研究院, 教授 (30188817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 浩二 九州大学, 工学研究院, 教授 (60274487)
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| Keywords | 疲労 / S-N曲線 / 疲労き裂成長曲線 / 実働荷重 / き裂成長シミュレーション / 腐食疲労 / 板厚方向応力分布推定 / 疲労き裂発生 |
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| Research Abstract |
船体などに代表される大型溶接構造物の疲労寿命を定量的に予測するためには従来のS-N曲線に基づく疲労寿命評価手法では不十分な点が多いため,実働条件下における疲労き裂成長曲線を定量的に推定する手法の確立を目指し,以下の研究を行った。
1.応力集中部の多数箇所から発生する疲労表面き裂を単独のき裂に置き換える手法及び,その形状のアスペクト比変化を与える手法を導出した。また,この手法を研究代表者らがこれまでに開発した疲労き裂成長シミュレーションコードFLARPに導入するためのアルゴリズムを構築し,き裂成長シミュレーションを実施した。
2.研究代表者らがこれまでに提案している,健全な溶接継手止端部からの疲労き裂発生予測アルゴリズムを,転位挙動の考察から再構築した。
3.面内ガセット継手と角回し溶接継手を例題として,疲労き裂成長曲線推定法の妥当性を検討した。また,ある既設構造物で生じた疲労破壊事故原因の推定を試みた。
4.腐食疲労シミュレーションのためのアルゴリズムを構築した。
5.構造物の疲労き裂成長予測に必要である,溶接止端部等の応力集中部におけるその板厚方向応力分布を簡易的に推定する手法の構築を試みた。具体的には,ソリッド要素を用いた三次元FEM解析ではなく,シェル要素によるFEM解析結果から板厚内応力分布を予測する手法について検討した。
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[Publications] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Crack Propagation for a Through Thickness Crack : A crack propagation law considering cyclic plasticity near the crack tip"International Journal of Fatigue. (印刷中). (2004)
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[Publications] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Life Assessment for Welded Structures without Initial Defects : An Algorism for Predicting Fatigue Crack Growth from a Sound Site"International Journal of Fatigue. (印刷中). (2004)
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[Publications] M.Toyosada, K.Gotoh, K.Konuma A.Sueda: "The Fatigue Life Estimation Method from the Stress Concentration Region with Zero Defect"Proceedings of OMAE'04. (印刷中). (2004)
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[Publications] M.Toyosada, K.Gotoh: "The Significance of Plastic Zone Growth under Cyclic Loading and Crack Opening/Closing Model in Fatigue Crack Propagation"Proceedings of MSMF-4. (印刷中). (2004)
