2009 Fiscal Year Annual Research Report
疲労き裂発生から伝播までの寿命推定を革新的に向上させるための材料特性に関する研究
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20560749
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
勝田 順一 Nagasaki University, 工学部, 准教授 (20161078)
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| Keywords | 疲労寿命推定 / 疲労き裂発生 / 疲労き裂伝播 / 材料特性 / 鋼構造物 |
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| Research Abstract |
一定荷重振幅で,疲労き裂が伝播中に過大荷重が作用した場合,き裂伝播が減速停留することが知られている現象は,現在の疲労き裂伝播評価法では評価できない。本研究では,疲労き裂先端の圧縮塑性変形の影響を考慮した材料の変形能を疲労破壊の限界値として捉え,疲労き裂先端の力学的環境と,この限界値を比較することで疲労き裂が発生し,伝播するという仮定の可能性を検討し,材料の疲労限界値の定量的な把握,評価する方法を明らかにすることを目的としている。
本年度は,昨年度までに構築した予圧縮後の引張り塑性変形能調査のための試験・計測システムを用いて,繰返し圧縮・引張り塑性変形を受けた後の材料の伸び性能を把握することであった。その結果,構造用軟鋼において,無載荷の場合や降伏応力程度の圧縮・引張り荷重を受けた場合には,破断伸びにほとんど変化は認められないものの,降伏応力以上の圧縮・引張り荷重を受けた場合には,破断伸びは減少すること,及び圧縮・引張り荷重履歴を受ける回数によっても影響を受け,1回よりも10回の荷重履歴を受けた場合のほうが破断伸びが減少することを明らかにした。
また,昨年度作成した,材料特性と比較するための,繰返し載荷時におけるき裂先端での力学的環境を明らかにするための汎用解析プログラムによる数値解析モデルを用いて疲労き裂伝播解析を行った。本年度は,き裂長さを3種類に変えた場合の一定荷重振幅下における疲労き裂伝播について解析した。
本研究における疲労き裂伝播に関する成果は,代表者が所属する,社団法人日本溶接協会 鉄鋼部会 技術委員会FTE委員会 第3回本委員会の技術講演会で発表した。
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