2017 Fiscal Year Annual Research Report
Noble estimation procedure of fatigue crack growth under in-plane biaxial or superimposed stress conditions
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26249136
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
後藤 浩二 九州大学, 工学研究院, 教授 (60274487)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹羽 敏男 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 (10208267)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 疲労 / 破壊力学 / 船舶工学 / 機械材料・材料力学 / 構造・機能材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
船舶や海洋構造物に代表される大型溶接構造物が，ａ）二軸方向に載荷されかつ各載荷成分が位相差を有する問題，ｂ）複数周波数成分を有する応力変動履歴が作用する問題，について疲労亀裂成長履歴の高精度な推定手法の確立を目的としている．今年度の成果要旨は以下通りである．
ａ）平板に存在する半円形状（初期欠陥深さ・半幅：4mm・4mm，2mm・2mm）の表面亀裂に面内二軸繰返し負荷（位相差π）が作用する場合及び楕円形状（初期欠陥深さ・半幅：2mm・10mm）の表面亀裂に面内二軸繰返し負荷（位相差0）が作用する場合の三条件に関して，研究代表者らが提案する位相差を有する面内二軸繰返し載荷状態を等価な単軸載荷状態に変換する手法を適用して亀裂成長履歴を推定し，昨年度取得した実測結果と比較した．なお，表面亀裂問題では疲労亀裂成長履歴推定には，亀裂形状変化則を別途与えることが必要であるが，これは本研究で確認した，単軸載荷条件下における表面亀裂形状変化推定式を用いれば二軸面内載荷条件下における表面亀裂形状変化を予測できるという知見を利用した．その結果，研究代表者らが本研究で提案した手法を用いることで，位相差を有する面内二軸繰返し負荷条件下の表面亀裂成長履歴を比較的良好な精度で推定できることを確認した．
ｂ）実際の船舶や海洋構造物が稼働中に曝されている重畳応力状態は，波浪変動外力が作用する中の一部の期間であること，すなわち重畳応力状態は間欠的に作用していることを考慮し，この状態における疲労亀裂成長に関する数値シミュレーションを実施した．その結果，重畳応力期間と全応力期間の比だけでは，重畳応力状態が疲労亀裂成長に及ぼす影響度合いを評価することはできず，実際に評価対象物に作用する負荷履歴を正しく評価した上で疲労強度評価を行うことの必要性を確認した．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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