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き裂先端の応力・変形挙動を考慮した残留応力の疲労への影響についての基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11750421
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

穴見 健吾  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30272678)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード溶接残留応力 / 疲労 / き裂進展 / 開閉口 / 再分布 / 進展解析 / 疲労強度向上 / 疲労亀裂伝播 / 疲労強度向上法 / 圧縮残留応力 / き裂先端
研究概要

本年度は、本研究課題の最終研究年度として以下の研究を行った。
1.溶接残留応力の検討を行うためには、溶接継手部に発生する残留応力の三次元分布を先ず第一に把握する必要がある。そこで、本研究では3次元残留応力分布の測定法として孔空け法の精度向上、及び切断法による手法の検討を行った。
2.疲労強度向上手法の一つであるグラインダー処理についても、その研削状態によっては、処理表面に圧縮残留応力が導入することができる可能性があることを、高い引張応力が集中する疲労き裂の場合と比較して説明を行った。
3.測定した残留応力分布を破壊力学的な手法に基づいたき裂進展解析に導入することにより、疲労き裂の進展をある程度説明することができた。ここでは、特に残留応力と外荷重応力との和の正の範囲のみ疲労き裂進展に寄与するとした非常に簡易なモデルでもある程度説明がつくことを示した。更にこの手法を用いて、ハンマーピーニング処理、低温相変態溶接棒を用いた付加溶接、グラインダー処理といった圧縮残留応力導入を主目的とした疲労強度向上法の効果の説明を行った。
4.厚板の溶接継手部から、き裂進展試験体を製作し、そのき裂進展実験を行った。ここでは、X,Y,Z方向への疲労き裂の進展を別々に評価できるようにCT試験体及び3点曲げを製作した。開閉口挙動は、背面歪み法により、残留応力の再分布挙動は歪みゲージをき裂面に貼付することにより測定を行った。各方向のき裂進展速度を、残留応力の再分布と開閉口や溶接部の結晶構造の方向性から検討を行った。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] Kengo ANAMI et al.: "Improving Fatigue Strength of Welded Joints by Hammer Peening and TIG-dressing"Proc.of JSCE. 4月号掲載決定. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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