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亀裂損傷が海洋構造物の構造応答に及ぼす影響に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 02302052
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 船舶構造・建造
研究機関広島大学

研究代表者

矢尾 哲也  広島大学, 工学部, 教授 (20029284)

研究分担者 宮川 佳夫  広島大学, 工学部, 助手 (50229803)
藤久保 昌彦  広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
藤本 由紀夫  広島大学, 工学部, 助教授 (60136140)
村川 英一  大阪大学, 容接工学研究所, 助教授 (60166270)
豊貞 雅宏  九州大学, 工学部, 教授 (30188817)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1991年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード亀裂損傷 / 海洋構造物 / 円筒部材 / 耐荷力 / DTOD / CTOA / 延性亀裂 / 理想化構造要素法 / 円筒ブレ-ス材 / 弾塑性大たわみ解析 / 理想化構造要素 / 亀裂進展 / J積分 / CTOD
研究概要

本研究で得られた主たる成果は下記の通りである。
1.海洋構造物に生じる亀裂損傷について調査を行ない、応力集中部である円筒部材接合部で亀裂の発生頻度が高いことを確認した。また補給船の衡突や重量物の落下により凹損が生じた場合、その底部から歪集中に起因する大規模な板厚貫通亀裂が発生することを確認した。
2.板厚貫通の周方向亀裂を有する円筒部材について軸心引張及び純曲げ試験を行ない、亀裂進展をともなう円筒部材の崩壊挙動について調べた。またシェル有限要素法によるgeneration phase解析を行ない、延性亀裂の発生と進展に関する破壊パラメ-タとしてCTODとCTOAがそれぞれ有用であることを確認した。
3.板厚貫通の周方向亀裂を有する円筒部材のための、延性亀裂進展を考慮した新しい理想化構造要素を開発した。まず一次元有限要素の節点に亀裂による剛性の低下を表わすバネ要素を挿入することにより、亀裂円筒部材の弾性剛性方程式を定式化した。次にセミメンブレン理論に基づくCTODとCTOAの理論推定式を導き、これを用いて亀裂進展を考慮した亀裂断面の最終強度解析法を明らかにした。さらにCTOAの理論推定式と塑性節点法を組み合わせて、後最終強度解析法を開発した。
4.提案した理想化構造要素法を用いて、板厚貫通の周方向亀裂を有する単一円筒部材及び円筒骨組構造の弾塑性解析を行った。まず亀裂円筒に軸心引張、純曲げ及び偏心引張の各荷重が作用する場合を解析し、その結果をシェル要素を用いた有限要素法解析の結果及び実験結果と比較して本解析法の適用性を確認した。次に亀裂損傷を有する不静定門型フレ-ムの解析を行い、有限要素法解析結果との比較から、亀裂断面で内力比が変化する一般の不静定構造に対する本解析法の精度の高い適用性を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] Tetsuya Yao: "Load Carrying Capacity of Cracked Tubular Members considering Crack Growth" Proc.First Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. Vol.III. 359-366 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤久保 昌彦: "亀裂損傷を有する円筒部材の曲げ崩壊解析" 西部造船会会報. 82号. 177-190 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤久保 昌彦: "引張および曲げを受ける亀裂円筒部材のための理想化構造要素の開発" 日本造船学会論文集. 170号. 513-524 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yao, M. Fujikubo and Y. Zhao: ""Load Carrying Capacity of Cracked Tubular Members Considering Crack Growth"" Proc. First Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. III. 359-366 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Fujikubo, Y. Zhao and T. Yao: ""Bending Collapse Analysis of Tubular Members with Crack Damage"" Tran. West-Japan Soc. of Naval Architects. No. 82. 177-198 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Fujikubo, Y. Zhao and T. Yao: ""Idealized Structural Unit Method for Tubular Members with Crack Damage under Combined Tension and Bending"" J. Soc. Naval Architects of Japan. 170. 503-524 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 矢尾 哲也: "亀裂損傷を有する円筒部材の曲げ耐荷力に関する研究" 日本造船学会論文集. 166号. 295-302 (1989)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 藤久保 昌彦: "亀裂損傷を有する円筒部材の曲げ崩壊解析" 西部造船会会報. 82号. 177-190 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 藤久保 昌彦: "引張および曲げを受ける亀裂円筒部材のための理想化構造要素の開発" 日本造学船会論文集. 170号. 513-524 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuya Yao;Masahiko Fujikubo;Yao Zhao: "Load Carrying Capacity of Cracked Tubular Members Considering Crack Growth" Proc.Fisrt Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium Vol.III. 359-366 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 藤久保 昌彦,趙 耀,矢尾 哲也: "亀裂損傷を有する円筒部材の曲げ耐荷力解析" 西部造船会会報. 第82号. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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