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熱加工プロセスのマルチフィジクス現象を考慮した船舶構造体信頼性評価手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H02329
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関大阪大学

研究代表者

望月 正人  大阪大学, 工学研究科, 教授 (10304015)

研究分担者 岡野 成威  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00467531)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
34,320千円 (直接経費: 26,400千円、間接経費: 7,920千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2016年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2015年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワード建造・艤装 / 品質 / 信頼性評価システム / 溶接 / 切断 / 矯正 / 溶接・接合工学 / 熱加工プロセス / マルチフィジクス / 信頼性評価 / 構造性能
研究成果の概要

本研究では,マルチフィジックス解析と高精度計測実験を併用した溶接品質保証支援システムを提案・開発し,それを基盤として実施工への適用を想定した確率論的アプローチによる信頼性評価システムを確立することを目的としている.すなわち本研究は,船体工作における切断や溶接,溶接後の熱的な歪取り作業に代表される熱加工時における「材料科学」,「プロセス物理」,「熱加工力学」のマルチフィジックス現象の異分野融合をによってもたらされる構造体品質・信頼性評価技術を,数値解析的アプローチと実験的アプローチを適切に組み合わせながら開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,材料・熱・力学という熱加工現象の本質的なメカニズムの解明を必要とするものであって,ISOにおいて特殊工程とされる溶接・接合プロセスの科学技術イノベーションと,より柔軟性のある船体建造工法の実現に繋がることから,学術・工学のどちらの面からも極めて有意義なものであると言える.また,本研究で得られる知見は,溶接に限らず,材料・熱・力学挙動が連成するプロセス一般に適用可能であり,さらには将来のそのシステム化との統合も十分に適応できることから,工学の将来の発展にも大きく寄与することが期待される.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 1件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 13件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Simplified Methodology for Estimating Residual Stresses in Powder-Bed Electron Beam Additive Manufacturing2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tadano, S. Okano, T. Hino, H. Ohnishi, M. Mochizuki and Y. Nakatani
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 59 号: 3 ページ: 420-424

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2017229

    • NAID

      130006400680

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of thickness of flange plate on the reduction of angular distortion by welding with trailing reverse-side flame line2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kotani, S. Okano, T. Tsuyama and M. Mochizuki
    • 雑誌名

      Welding International

      巻: 32 号: 5 ページ: 345-352

    • DOI

      10.1080/09507116.2017.1346842

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling Computation between Weld Mechanics and Arc Plasma Process for Residual Stress Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      S. Okano, H. Tsui, R. Ihara and M. Mochizuki
    • 雑誌名

      Materials Performance and Characterization (ASTM International)

      巻: 7 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1520/mpc20170089

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 圧子押込み法による経年橋梁部材の機械的特性推定に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      竹内周平,岡野成威,廣畑幹人,望月正人
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 26 ページ: 341-348

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 深穴穿孔法による鋼構造柱梁接合部の準破壊的残留応力計測2018

    • 著者名/発表者名
      村田友宏、岡野成威、河合真二、望月正人
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 26 ページ: 440-447

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Engineering Model of Metal Active Gas Welding Process for Efficient Distortion Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okano and M. Mochizuki
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 57-3 ページ: 511-516

    • NAID

      130005466279

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temperature Distribution Effect on Relation Between Welding Heat Input and Angular Distortion2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okano, H. Tsuji and M. Mochizuki
    • 雑誌名

      Science and Technology of Welding and Joining

      巻: 22 ページ: 59-65

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of Neural Network-Based Hardness Prediction Method to HAZ of A533B Steel Produced by Laser Temper Bead Welding2017

    • 著者名/発表者名
      L. Yu, K. Saida, S. Hirano, N. Chigusa, M. Mochizuki and K. Nishimoto
    • 雑誌名

      Welding in the World

      巻: 61 号: 3 ページ: 483-498

    • DOI

      10.1007/s40194-017-0433-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 表面機械加工およびその後の溶接熱加工により生じる表面加工層内部残留応力分布のX線的評価2017

    • 著者名/発表者名
      谷口優, 岡野成威, 望月正人
    • 雑誌名

      材料

      巻: 66-7 ページ: 502-507

    • NAID

      130005815095

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 固有ひずみ論に基づいた溶接角変形の支配パラメータに関する研究(固有ひずみの概念を用いた溶接構造物の高度工作精度管理システムの開発)2016

    • 著者名/発表者名
      望月正人, 岡野成威
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 835 ページ: 15-00567-15-00567

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00567

    • NAID

      130005140011

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental and Numerical Investigation of Trailing Heat Sink Effect on Weld Residual Stress and Distortion of Austenitic Stainless Steel2016

    • 著者名/発表者名
      S. Okano and M. Mochizuki
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 56 ページ: 647-653

    • NAID

      130005148459

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 表面応力計測における圧子押込み法とX線回折法の差異について2016

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 金丸大輔, 伊原涼平, 望月正人
    • 雑誌名

      材料

      巻: 65 ページ: 319-324

    • NAID

      130005146432

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 厚板多層溶接における固有ひずみデータベース化と溶接変形の簡易解析(固有ひずみの概念を用いた溶接構造物の高度工作精度管理システムの開発)2016

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 只野智史, 中谷祐二郎, 望月正人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 837 ページ: 16-00005-16-00005

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00005

    • NAID

      130005153860

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鋼溶接金属部における放射光を用いた溶接過渡応力のin-situ計測2016

    • 著者名/発表者名
      辻明宏, 張朔源, 橋本匡史, 岡野成威, 菖蒲敬久, 望月正人
    • 雑誌名

      材料

      巻: 65 ページ: 665-671

    • NAID

      130005416081

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 固有ひずみの発生特性に基づく溶接角変形支配因子に関する研究(固有ひずみの概念を用いた溶接構造物の高度工作精度管理システムの開発)2015

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 望月正人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 826 ページ: 15-00118-15-00118

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00118

    • NAID

      130005084378

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Method of X-Ray Residual Stress Measurement for Phase Transformed Welds2015

    • 著者名/発表者名
      A. Tsuji, S. Okano and M. Mochizuki
    • 雑誌名

      Welding in the World

      巻: 59 号: 4 ページ: 577-583

    • DOI

      10.1007/s40194-015-0232-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 固有ひずみ理論に基づいた溶接角変形の支配因子と定量化 - アルミニウム合金における溶接変形・残留応力の高精度予測・評価技術に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 望月正人
    • 雑誌名

      軽金属溶接

      巻: 53 ページ: 402-407

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 測定位置における無応力下での基準荷重を必要としないインデンテーション法による溶接残留応力分布の準非破壊計測 - アルミニウム合金における溶接変形・残留応力の高精度予測・評価技術に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 望月正人
    • 雑誌名

      軽金属溶接

      巻: 53 ページ: 408-415

    • NAID

      130005113800

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 溶接に伴うTendon Forceの支配因子と定量化に関する研究(固有ひずみの概念を用いた溶接構造物の高度工作精度管理システムの開発)2015

    • 著者名/発表者名
      岡野成威, 望月正人
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 830 ページ: 15-00277-15-00277

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00277

    • NAID

      130005105281

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 溶接金属部ミクロ組織の入熱条件依存性からみたX線応力測定法の適用性評価2018

    • 著者名/発表者名
      徳丸大樹、岡野成威、望月正人
    • 学会等名
      日本材料学会 X線材料強度部門委員会 第52回 X線材料強度に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テンパービード補修溶接工法による原子力発電プラント保全技術の高度化2018

    • 著者名/発表者名
      望月正人、岡野成威
    • 学会等名
      ちゅうでんサイエンスフォーラム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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