4000m水深科学掘削用CFRP製ライザー管の引張・疲労強度に関する研究

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19560803
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 渡辺 喜保 Tokai University, 海洋学部, 教授 (20384935)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 英之 東京大学, 工学系研究科, 教授 (00196859)
• Keywords: ライザー管 / CFRP / 継手構造 / 4000m水深 / 科学掘削 / 疲労強度 / 引張強度 / 時刻歴応答解析

Research Abstract

(1)CFRP製ライザー管の疲労強度の検討 ライザー管にとって、繰返し荷重に対する疲労強度の検討は、引張強度の検討と同様重要である。本年度は、科学研究費補助金の平成18年度の研究で引張実験に供した、最適化されたCFRP製ライザー管模型と同じ層構成、山谷の形状をもつ模型を2体製作し、疲労試験機の整備と故障の発生のため実験開始が遅れたが、1/5縮尺模型1体の実験は、450kN(実機換算で1148tf)の引張荷重を約65000回載荷した。2体目の試験は引き続き平成20年度に行う予定である。
(2)CFRP製ライザー管の時刻歴応答解析による動的荷重の検討 科学研究費補助金の平成17年度の軸方向振動特性の検討では、ライザー管のばね剛性と質量を求め、ばねの固有周期の式からCFRP製ライザー管の固有周期を求めた。本年度の研究では、有限要素法解析により、CFRP製ライザー管上端に種々の周期の上下方向の正弦波形の振動を与え、時刻歴応答解析を行い、CFRP製ライザー管の動的荷重を求めた。この結果を疲労強度の評価のため使用する。