2009 Fiscal Year Annual Research Report
曲げ特性を容易に制御可能とする新しいフレキシブルパイプインパイプの研究開発
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21760662
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 太裕 Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 助教 (00344482)
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| Keywords | パイプインパイプ / 曲げ特性 / 海洋パイプライン |
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| Research Abstract |
本研究は二重管パイプの間に中詰コアとして粒状体材料を挿入することにより高靭性を発揮し、かつ中詰コアの物性を変化させることにより曲げ特性を容易に制御可能とする、新しい「フレキシブルパイプインパイプ」の開発を行うことを目的としたものである。昨年度より予備的な室内曲げ実験(パイプ長さ1m,パイプ外径50mm)によりその効果をある程度確認しており、初年度である平成21年度から本格的な実験及び解析的検討を開始した。本年度は最初にパイプ内径やコアの粒径など種々を変化させた曲げ実験を多数実施した。また実験で得られた曲げ特性を再現しうる弾塑性梁モデルによる簡便な構造解析にも取り組んだ。以上の研究により得られた知見を列挙すると以下の通りである。
(1)内径を40,30,20mmと変化させたいずれの場合においても、中空単管パイプに比べ、曲げ作用に対する高靭性を発揮することを確認した。
(2)中詰コアとして粒径1mmと0.05mmのガラスビーズを用いて曲げ実験を行った結果、粒径1mmの場合には断面の偏平化が生じてしまい、曲率の小さい段階で破壊に至るケースが見られた。密詰めにならないほどの大きい粒径の場合にはこのことから靭性能向上を期待できない可能性があることがわかった。
(3)内外パイプの完全弾塑性を考慮した梁モデルにより、曲率-曲げモーメント関係、および最大曲げモーメントを十分な精度で導出可能であることを確認した。
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