2005 Fiscal Year Annual Research Report
マルチ破壊モードを有する高経年配管システムの耐震安全裕度の評価手法に関する研究
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16360049
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
白鳥 正樹 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60017986)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 一 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20154792)
于 強 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (80242379)
澁谷 忠弘 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助手 (10332644)
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| Keywords | 耐震 / 原子力配管系 / 機械材料・材料力学 / 機械力学・振動 / 低サイクル疲労 / ラチェット / 非線形振動 / マルチ破壊モード |
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| Research Abstract |
本研究では下記3つのキー技術の確立を目指して最終的に地振動を受ける経年劣化配管の動的挙動および破損形態を解析手法および実験的手法を用いて明らかにし,複数経年劣化構造を有する配管システムの耐震性を合理的に評価する手法を確立することを目的としている.本研究のキー技術と特色としては,(i)任意形状の減肉構造を有する配管要素の非線形劣化メカニズムの解明,(ii)劣化構造を含む経年配管系における弾塑性応答特性の評価手法の確立,(iii)(i)および(ii)を統合した簡易耐震裕度評価手法の提案,に大別することが出来る.本研究で得られた成果は以下のようにまとめることが出来る.
1.劣化構造を有する配管構造の破壊メカニズムについて,特にエルボなどの配管系継手要素の寿命評価精度を向上するため,非線形有限要素法解析における構成式や評価手法の改善を図った.これにより,各種配管要素の破壊プロセスを定量的に評価する手法を確立させることが出来た.
2.3次元配管系の振動応答評価の妥当性について,弾塑性振動応答を考慮した配管系のシミュレーションを行い動的挙動について実験結果との比較を行った.解析によって得られた弾塑性応答挙動は実験結果と良い一致を示しており,動的挙動を精度よく解析する手法を確立することが出来た.
3.以上の動解析および非線形崩壊シミュレーションを統合した経年劣化配管系の耐震裕度評価手法を確立させると共に,配管系の設計手法に関する検討を行った.従来の冗長な裕度設計に比べて,非線形の動的・静的挙動を考慮することによって,より定量性の高い設計基準を提案することができた.
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