2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Fatigue Assessment Method for Welded Joints subject to Intermittently Hull Vibration Superimposed Wave Loadings
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16H02432
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大沢 直樹 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90252585)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯島 一博 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50302758)
堤 成一郎 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (70344702)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ホイッピング / 溶接継手 / 疲労強度 / 非線形流力弾性解析 / 動電型疲労試験装置 / レインフロー法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
波浪中でホイッピングおよびスプリンギングを生じる6500TEUコンテナ船の非線形流力弾性解析を実施し，過渡船体弾性振動の大きさ・発現頻度の統計モデルを開発した．提案統計モデルと荒天避航を考慮した航海シミュレーションに基づき，溶接継手の疲労試験で負荷すべき代表応力波形を選択した．選択した応力波形を高速・正確に負荷できる動電型起震装置を使用した振動板曲げ（EE-PBV）疲労試験装置を開発した．開発装置と従来型装置の同等性は先行研究の疲労試験結果と比較して確認した．開発装置を利用して，非線形流力弾性・航海シミュレーションにより決定した，各種の重畳・間欠ホイッピング重畳応力波形を負荷した疲労試験を実施した．本研究で得られた主な知見は以下に要約できる：
（１）荒天避航に従う大型コンテナ船に生じるホイッピング振動が，海象によらず概ね同じ波数ごとに生じること，スラミング衝撃応力範囲と波浪外力応力範囲の比が概ね一定になることが分った．
（２）ホイッピング重畳が生じる海象を代表する応力波形と，非重畳海象で負荷する応力波形・負荷回数の決定法を提案した．開発したEE-PVB試験装置により提案応力波形を負荷した疲労試験を精度よく実施できることを確認した．
（３）提案応力波形を使用した定常ホイッピング重畳疲労試験を実施し，rainflow応力計数と修正Miner則を適用すると，異なる統計的性質をもつ応力波形の疲労試験結果を適切に推定できることがわかった．
（４）提案応力波形を使用した，重畳波形・非重畳波形の組合せが異なる間欠ホイッピング重畳疲労試験を実施し，rainflow応力計数と修正Miner則を適用すると，疲労試験結果より安全側の寿命推定を与えること，および非重畳期間の応力振幅を低下させると，間欠重畳試験結果が定常重畳試験結果に近づく傾向があることがわかった．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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