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中性子回折法による疲労損傷の非破壊評価システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09555029
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 啓介  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80026244)

研究分担者 田中 拓  名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 講師 (80236629)
秋庭 義明  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (00212431)
林 眞琴  株式会社日立製作所, 機械研究所, 研究員
森井 幸生  日本原子力研究所, 材料研究部, 研究員
林 真琴  (株)日立製作所, 機械研究所, 研究員
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1997年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
キーワード中性子応力測定 / 残留応力 / 疲労損傷 / X線応力測定 / 回折弾性定数 / 複合材料 / 溶接部材 / 塑性変形材 / 疲労
研究概要

1.実用材料の回折弾性定数の推定法を,Eshelbyの介在物理論をもとにしたセルフコンシステントモデルをもとに提案した.
2.日本原子力研究所のJRR-3M原子炉熱中性子導管T2-1に設置された残留応力測定用中性子回折装置(RESA)の高精度応力測定のための改良を行った.残留応力分布測定のため,自動位置決めのためX,Y,Zステージ,シリコンのベント結晶を用いた単結晶の応力集光型単色化機構を開発した.
3.炭化けい素粒子強化アルミニウム合金の負荷応力下での炭化けい素およびアルミニウム母材の相応力の負荷応力に対する変化率は,マイクロメカニックスモデルによる予測と一致した.さらに,アルミナ・ジルコニア複合セラミックスおよびアルミナ・炭化ケイ素複合セラミックスに関して熱残留応力の測定値は,熱膨張係数のミスマッチからEshelby理論で予測される値とほぼ一致した.
4.開発された応力測定システムを用いて,アルミニウム合金の冷やしばめした嵌合材,核融合実験炉(ITER)に使用する超伝導コイルのジャケット材料,さらに溶接部の残留応力分布測定を行い,十分の精度があることを実証した.
5.炭素鋼切欠き材の疲労過程中での残留応力分布を測定し,疲労の進行に伴う特徴的な変化が検出された.さらに,ステンレス鋼配管溶接部近傍のき裂進展に伴う残留応力の再分布を,中性子応力測定法により測定した.
6.中性子応力測定法標準化に向けての提案を行った.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] 林眞琴: "中性子回折による残留応力測定装置の開発と炭素鋼曲げ塑性変形材の残留応力分布の測定"材料. 47・4. 420-426 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tanaka: "Effect of Secondary Phase on Elastic onstants for Stress Measurement of Multi-Phase Materials by X-Ray and Neutron Diffraction Methods"JSME International Journal, Series A. 41・2. 280-286 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tsuchiya: "Residual Stress of a Jacket Matetial for ITER Superconduction Coil"Physica B. 241-243. 1264-1266 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋庭義明: "中性子およびX線法によるSiC粒子強化アルミニウム合金の相応力の測定"材料. 47・7. 755-761 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Inoue: "Neutron Diffraction Measurements of Inner Local Strain of Fatigued Carbon Steel"Jpn. Journal of Applied Physics. 37. 5680-5686 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中啓介: "ミクロ応力とマクロ応力"材料. 47・12. 1301-1307 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hayashi, S. Ohkido, N. Minakawa, and Y. Morii: "Development of Residual Stress Measurement Apparatus by Neutron Diffraction and Its Application to Bent Carbon Steel"J. Soci. of Mater. Sci. Jpn. 47-4. 420-426 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tanaka and Y. Akiniwa: "Effect of Secondary Phase on Elastic Constants for Stress Measurement of Multi-Phase Materials by X-Ray and Neutron Diffraction Methods"JSME International Journal, Series A. 41-2. 280-286 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tsuchiya, N. Minakawa, Y. Morii, T. Kato, H. Nakajima, K. Hamada, I. Watanabe, K. Ishio, T. Abe, and H. Tsuji: "Residual Stress of a Jacket Material for ITER Superconducting Coil"Physica B. 241-243. 1264-1266 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Akiniwa, K. Tanaka, T. Takezono, M. Hayashi, N. Minakawa and Y. Morii: "Neutron and X-Ray Diffraction Measurements of Phase Stresses in SiC Particulate Reinforced Aluminum Composite"J. Soci. of Mater. Sci. Jpn. 47-4. 755-761 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Inoue, T. Horikawa, H. Nakamura, T. Arai, N. Minakawa, Y. Tsuchiya, Y. Morii, and Y. Yamaguchi: "Neutron Diffraction Measurements of Inner Local Strain of Fatigued Carbon Steel"Jpn. Journal of Applied Physics. 37. 5680-5686 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tanaka and Y. Akiniwa: "Microstress and Macrostress"J. Soci. of Mater. Sci. Jpn. 47-12. 1301-1307 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋庭義明: "中性子回折法による複合材料の相応力測定"日本材料学会,第35回材料強度に関するシンポジウム講演論文集,. 1-6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 林眞琴: "ステンレス鋼配管溶接部近傍のき裂進展に伴う残留応力の再分布測定"日本材料学会,第35回材料強度に関するシンポジウム講演論文集,. 14-17 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中啓介: "中性子法による応力測定の基本原理"日本材料学会,第130回X線材料強度部門委員会研究討論会講演論文集,. 6-21 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 林眞琴: "中性子回折による構造物内部の残留応力測定"日本材料学会,第130回X線材料強度部門委員会研究討論会講演論文集,. 36-43 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 田中啓介: "中性子応力測定法の標準化にむけて"日本材料学会,第130回X線材料強度部門委員会研究討論会講演論文集,. 45-50 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Akiniwa: "Measurement of Thermal Residual Stress of Ceramic Composites"6th Int.Conf.on Residual Stresses. To be presented. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Keisuke Tanaka: "Effect of Secondary Phase on Elastic Constants for Stress Measurement of Multi-Phase Materials by X-Ray and Neutron Diffraction" JSME International Journal(A). 41・2. 280-286 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 林 真琴: "中性子回折による残留応力測定装置の開発と炭素鋼曲げ塑性変形材の残留応力分布の測定" 材料. 47・4. 420-426 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭 義明: "中性子およびX線法によるSiC粒子強化アルミニウム合金の相応力測定" 材料. 47・7. 755-761 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Morii: "Residual Stress in a Jacket Material for ITER Super Conducting Coil" Physica. B241. 1264-1266 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Morii: "Neutron Diffraction Measurements of Inner Local Strain of Fatigued Carbon Steel" Jpn.J.Appl.Phys.37. 5680-5686 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Hayashi: "Measurement of Residual Stress in Textured Al Alloy by Neutron Diffraction Method" 7th Inter.Conf.Nuclear Engineering. (発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshiaki Akiniwa: "Neutoron and X-ray Diffraction Study of Phase Stress in SiC Particlate Reinforced Aluminum Alloy" The 5th inter. Conf. Residual Stresses. D-Po8 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Hayashi: "Residual Stress Distribution Measurement in Plastically Bent Carbon Steel by Neutron Diffraction" The 5th inter. Conf. Residual Stresses. C-Po24 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大城戸忍: "中性子回折によるステンレス鋼配管部の残留応力評価" 第33回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 168-171 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 秋庭義明: "SiCp/2024-T6複合材料のX線および中性子応力測定" 第33回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 172-178 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 皆川宣明: "中性子イメージングプレートを用いた炭素鋼内部残留応力測定の試み" 第33回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集. 179-182 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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