船体構造における腐食疲労き裂進展下限速度の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04594
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 林原 仁志 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20511588)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腐食疲労 / き裂進展 / 応力腐食

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、低ΔK領域、特に進展速度の下限界値PGRを実験的に決定することにある。腐食疲労き裂の進展速度が応力拡大係数（K値）範囲ΔKに依存する大速度領域と比較して、低ΔK領域における一定速度に近いき裂進展挙動は、実験上の制約から、定量的な面では正確に評価されてこなかった。一方で、実船の荷重履歴を考えると、後者の低K値範囲領域における下限界進展速度の値が、船体構造の腐食疲労寿命を解析する上で重要となる。低K値範囲領域における下限界進展速度を明らかにすることで、船体構造における腐食衰耗との競合現象をより正確に解析できるようになり、より実際に即した長期寿命予測が実現できる。
今年度は、交流電位差法の腐食疲労き裂計測への適用性を検証し、数値解析によりき裂進展に対する検出感度の評価を行い、試験片の設計を実施した。
促進環境中における表面き裂の進展試験を実施したところ、これまで検討していたモデルでは全ての試験結果が説明できない結果であることに加え、文献調査との比較から、高ΔK側での進展速度評価を再実施する必要が見いだされ、貫通き裂による進展試験を計画した。また試験データの評価を迅速に行うため、Paris則へ腐食影響を加味したき裂進展計算プログラムを作成・改良した。
無負荷状態でのき裂模擬スリット寸法の進展挙動を浸漬実験により評価したが、実験方法に改善すべき点が見いだされ、試験片を再調整し、海水中及び促進環境中における試験を再度実施している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

社会情勢の影響を受け長期間の試験を安定して実施することが困難であったことによる。

Strategy for Future Research Activity

事業期間の再延長により試験実施期間を再度、確保した。

Causes of Carryover

社会情勢の影響による補助事業の再延長に伴い試験計画を再検討したことによる。試験片の製作及び長期試験の消耗品調達に使用する。