2015 Fiscal Year Research-status Report
鋼構造物における地震時脆性破壊発生機構の解明と汎用性の高い限界状態評価手法の提案
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25820199
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田村 洋 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (10636434)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 修正ワイブル応力 / 地震時脆性破壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
27年度は，修正ワイブル応力算定のために実施するFEM解析の部分的な見直しを実施した．本研究では，-196℃と-100℃の2つの温度で実験を行い，その際の応力分布やひずみ分布の変化をFEM解析により求め修正ワイブル応力の算定を行っている．その解析で使用する材料データについては実験温度に応じ使い分ける必要があり，前年度までは，実験装置の制約から低温曲げ試験の結果から各温度における使用鋼材の応力-ひずみ関係を推定するという間接的手法を採用してきた．しかし，この手法は大きなひずみが発生する前に破断が生じる-196℃での解析には適用可能であるが，ひずみが50%を超える領域までの応力-ひずみデータを使用する-100℃の解析では，応力-ひずみ関係の推定制度が低すぎ適切な修正ワイブル応力が得られていないという懸念がある．そこで，より直接的に応力-ひずみ関係を取得できる引張試験を委託実施した．引張試験で得られた応力-ひずみ関係は，降伏点は曲げ試験で得たものとほぼ等しかったが大ひずみ領域での応力は曲げ試験より高い値を示すものとなった．再解析では応力-ひずみデータだけでなく，供試体モデルの治具モデルとの接触部の要素を細分化するなどの見直しを行った．その結果，より精緻であると期待される解析結果を用いても，修正ワイブル応力が地震時脆性破壊の発生予測に対して高い適用性を有していることが確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
引張試験により低温環境での応力-ひずみデータを取得することは当初の計画では勘案していなかった．しかし，曲げ試験よりも信頼性の高い手法で取得したデータを用い，より現実に近い条件で修正ワイブル応力を評価することの重要性が前年度の成果より明らかになったため，SS400，SMN570Q，SM490YBの引張試験，ならびにFEM解析を時間をかけて実施することにした．これにより，より高い確実性をもって修正ワイブル応力の有用性を確認することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の検討から，修正ワイブル応力ベースで地震時脆性破壊の予測手法を構築できる期待が更に高まったため，これまで扱ってきた小型供試体から対象を実構造物に移して地震時脆性破壊の予測手法の構築を進めたい．また，これまで3材料のデータを取得しているので，材料の違いに着目した修正ワイブル応力変化とその限界値の考察も行いたい．
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