• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

構造物における疲労き裂成長曲線推定法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13450410
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 海洋工学
研究機関九州大学

研究代表者

豊貞 雅宏  九州大学, 工学研究院, 教授 (30188817)

研究分担者 後藤 浩二  九州大学, 工学研究院, 助教授 (60274487)
丹羽 敏男  九州大学, 工学研究院, 講師 (10208267)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2002年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2001年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワード疲労 / S-N曲線 / 疲労き裂成長曲線 / 実働荷重 / き裂成長シミュレーション / 腐食疲労 / 板厚方向応力分布推定 / 疲労き裂発生 / 疲労き裂 / 大型溶接構造物 / 疲労寿命 / 残留応用 / 面内ガセット継手 / 板厚方向応力分布簡易推定 / き裂形状変化予測
研究概要

船体などに代表される大型溶接構造物の疲労寿命を定量的に予測するためには従来のS-N曲線に基づく疲労寿命評価手法では不十分な点が多いため,実働条件下における疲労き裂成長曲線を定量的に推定する手法の確立を目指し,以下の研究を行った。
1.応力集中部の多数箇所から発生する疲労表面き裂を単独のき裂に置き換える手法及び,その形状のアスペクト比変化を与える手法を導出した。また,この手法を研究代表者らがこれまでに開発した疲労き裂成長シミュレーションコードFLARPに導入するためのアルゴリズムを構築し,き裂成長シミュレーションを実施した。
2.研究代表者らがこれまでに提案している,健全な溶接継手止端部からの疲労き裂発生予測アルゴリズムを,転位挙動の考察から再構築した。
3.面内ガセット継手と角回し溶接継手を例題として,疲労き裂成長曲線推定法の妥当性を検討した。また,ある既設構造物で生じた疲労破壊事故原因の推定を試みた。
4.腐食疲労シミュレーションのためのアルゴリズムを構築した。
5.構造物の疲労き裂成長予測に必要である,溶接止端部等の応力集中部におけるその板厚方向応力分布を簡易的に推定する手法の構築を試みた。具体的には,ソリッド要素を用いた三次元FEM解析ではなく,シェル要素によるFEM解析結果から板厚内応力分布を予測する手法について検討した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] 豊貞雅宏, 丹羽敏男, 松田宏之: "応力集中部から発生・伝播する表面き裂の成長過程とその寿命予測について"日本造船学会論文集. 190. 517-530 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh: "Investigation of Enhancement of Fatigue Strength for Welded Built-up Structures by Flame Line Heating"Proceedings of ICES 2002. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Propagation for a Through Thickness Crack : A crack propagation law considering cyclic plasticity near the crack tip"International Journal of Fatigue. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Life Assessment for Welded Structures without Initial Defects : An Algorism for Predicting Fatigue Crack Growth from a Sound Site"International Journal of Fatigue. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, K.Konuma, A.Sueda: "The Fatigue Life Estimation Method from the Stress Concentration Region with Zero Defect"Proceedings of OMAE'04. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh: "The Significance of Plastic Zone Growth under Cyclic Loading and Crack Opening/Closing Model in Fatigue Crack Propagation"Proceedings of MSMF-4. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 後藤浩二, 小沼恵太郎, 豊貞雅宏: "発生と伝播を統一的に評価する疲労き裂成長シミュレーション"土木学会西部支部研究発表講演概要集. A-144-A-145 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小沼恵太郎, 後藤浩二, 豊貞雅宏: "波形鋼板ウェブ構造に生じる溶接残留応力分布の推定"土木学会西部支部研究発表講演概要集. A-146-A-147 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, T.Niwa, H.Matsuda: "Growth Process and Assessment of Fatigue Life for Surface Cracks Emanated from Stress Concentration Field"Journal of the Society of Naval Architects of Japan. Vol.190. 517-530 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh: "Investigation of Enhancement of Fatigue Strength for Welded Built-up Structures by Flame Line Heating"Proceedings of ICES 2002,Rino, USA. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Crack Propagation for a Through Thickness Crack : A crack propagation law Considering cyclic plasticity near the crack tip"International Journal of Fatigue. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Life.Assessment for Welded Structures without Initial Defects : An Algorism for Predicting Fatigue Crack Growth from a Sound Site"International Journal of Fatigue. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, K.Konuma, A.Sueda: "The Fatigue Life Estimation Method from the Stress Concentration Region with Zero Defect"Proceedings of OMAE'04, Vancouver, Canada. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh: "The Significance of Plastic Zone Growth under Cyclic Loading and Crack Opening/Closing Model in Fatigue Crack Propagation"Proceedings of MSMF-4,Brno, Czech Republic(Keynote Lecture). (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Gotoh, K.Konuma, M.Toyosada: "Fatigue Crack Growth Simulation from the Stress Concentration Region with Zero Defect"Proceedings of Japan Society of Civil Engineering, Kyushu Chapter annual meeting. A144-A145. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Konuma, K.Gotoh, M.Toyosada: "Estimation of the Residual Stresses on the Corrugated steel web structures"Proceedings of Japan Society of Civil Engineering, Kyushu Chapter annual meeting. A144-A145. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Crack Propagation for a Through Thickness Crack : A crack propagation law considering cyclic plasticity near the crack tip"International Journal of Fatigue. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, T.Niwa: "Fatigue Life Assessment for Welded Structures without Initial Defects : An Algorism for Predicting Fatigue Crack Growth from a Sound Site"International Journal of Fatigue. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh, K.Konuma A.Sueda: "The Fatigue Life Estimation Method from the Stress Concentration Region with Zero Defect"Proceedings of OMAE'04. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh: "The Significance of Plastic Zone Growth under Cyclic Loading and Crack Opening/Closing Model in Fatigue Crack Propagation"Proceedings of MSMF-4. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Toyosada, K.Gotoh: "Investigation of Enhancement of Fatigue Strength for Welded Built-up Structures by Flame Line heating"Proceeding of the 2002 International Conference on Computational Engineering and Science (ICES'2002). (CD-ROM). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 後藤浩二, 小沼恵太郎, 豊貞雅宏: "発生と伝播を統一的に評価する疲労き裂成長シミュレーション"土木学会西部支部研究発表会講演概要集. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小沼恵太郎, 後藤浩二, 豊貞雅宏: "波形鋼板ウェブ構造に生じる溶接残留応力分布の推定"土木学会西部支部研究発表会講演概要集. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 豊貞雅宏, 丹羽敏男, 松田宏之: "応力集中部から発生・伝播する表面き裂の成長過程とその寿命予測について"日本造船学会論文集. 190. 517-530 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 豊貞雅宏, 丹羽敏男: "鋼構造物の疲労寿命予測"共立出版株式会社. 269 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi