2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of predictive maintenance scheme for fatigue cracks based on dissipated energy measurement
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26289009
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
阪上 隆英 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50192589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 司郎 摂南大学, 理工学部, 教授 (20107139)
塩澤 大輝 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60379336)
和泉 遊以 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (60610954)
中井 善一 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90155656)
祖山 均 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90211995)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機械材料・材料力学 / 散逸エネルギ / 疲労 / 熱弾性応力計測 / 非破壊評価 / 破壊力学 / 赤外線計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である平成28年度においては，「散逸エネルギに基づく疲労き裂発生予知保全」の学術的基盤となる疲労損傷過程での散逸エネルギ放出メカニズムの解明，およびき裂先端近傍の熱弾性応力分布計測に基づくき裂進展評価について，適用範囲をさらに拡張した実験的検討を行った．
疲労損傷過程での散逸エネルギ放出メカニズムの解明においては，散逸エネルギ計測による溶接部の疲労強度評価の適用性検討のため，ビードオンプレート溶接部を中央に有する試験片に対して疲労試験および散逸エネルギ計測を行った．その結果，溶接部の止端部において局所的に散逸エネルギが高い箇所がみられ，この箇所からき裂が発生することが明らかとなった．さらに疲労限度推定法を適用したところ，S-N曲線から得られた疲労限度と近い疲労限度推定値が得られることから，散逸エネルギに基づいて溶接部における疲労き裂の発生位置の予測や疲労限度を推定できることが分かった．
き裂先端近傍の熱弾性応力分布計測に基づくき裂進展評価においては，溶接構造試験体を用いた疲労き裂進展試験を行い，き裂先端近傍で計測された応力分布およびこれをもとに算出される応力拡大係数と，き裂進展速度との関係について，詳細な実験的検討を行った．その結果，き裂進展速度と熱弾性応力分布計測結果から算出した応力拡大係数範囲の間にはParis則が成立し，熱弾性応力分布計測により求まる応力拡大係数範囲からき裂進展速度を評価できることを実証した．さらに，この結果を，疲労き裂の進展抑制対策が行われた実橋梁部材に適用し，き裂進展抑制対策補修の前後におけるき裂周りの応力分布の熱弾性計測結果から応力拡大係数を求め，これをもとにき裂進展対策補修による応力低減，応力拡大係数範囲の低減が行われたことを実証した．
以上のように，本研究課題では，当初の目標として掲げた研究目的を達成することができた．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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