1989 Fiscal Year Annual Research Report
繰り返し荷重を受ける鋼板応力集中部の強度評価に関する理論的検討
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63550334
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松浦 聖 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 教授 (60024189)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小畑 誠 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 助手 (30194624)
後藤 良顕 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 助教授 (90144188)
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| Keywords | 疲労強度 / 残留応力 / 繰り返し荷重 / 弾塑性解析 / 有限変形解析 |
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| Research Abstract |
前年度の成果により、超過荷重が切欠き部材の疲労強度に影響を与えるのは、塑性履歴による残留応力が原因であることがほぼ確かめられた。今年度の研究により得られた知見は次のようにまとめられる。塑性履歴による切欠き部材の疲労強度をより定量的にかつ詳細に検討するためにいくつかの追加実験を行った。それによると塑性履歴が極端に大きくない程度で応力集中が同程度であれば、応力集中の大きい方が、塑性履歴の影響がやや大きいことが明らかになった。次に理論的な面としては、有限変形弾塑性理論による、数値解析をおこない、塑性履歴にとどまらず、除荷後の疲労試験で与える程度の繰り返し荷重での残留応力の変化についてより詳細な検討をおこなった。ここで、応力集中部に生じるひずみは非常に大きいので、有限変形の理論、また有限変形下の弾塑性理構成方程式の理論的な検討から見直すものとした。この場合の有限変形の影響が構造工学の場合とは異なり、絶対的な変位の大きさや、ひずみの大きさによりもたらされるものではなく、いわゆる接線剛性と応力の相対的な大きさとの関連で論じられなければならないことを明らかにした。このことは、土木工学の分野では必ずしも広く認識されていなかったことである。数値解析に有限要素法を用いることにより、繰り返し荷重と残留応力の関係について数値的に詳細な検討を行ったが、残留応力の明確な変化は、見られなかった。このことにより、もし一般に広く認められるように、残留応力が時間とともに減少するならば、それは繰り返し荷重が直接的な原因ではなく、材料の時間依存性など、むしろ材料学的な性質によるものであることが示唆された。したがって、材料の時間依存的挙動を解析に取り入れることが今後のこの種の研究の重要なひとつの方向である事が明らかになった。
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[Publications] 小畑誠、小井手秀人,後藤芳顕: "繰り返し荷重下での切欠き部材の大変形弾塑性解析" 構造工学における数値解析法シンポジウム論文集. 13. 253-256 (1989)
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[Publications] 小畑誠、後藤芳顕、松浦聖: "On the micro and macroscopic approaches to the finite elatoーplastic deformations" Proceedings of International Conference of Strutural Engineering and Computations,Bejing,China,1990. (1990)
