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三次元溶接高温割れ解析法の開発および超狭開先溶接における梨形ビード割れの発生予測

研究課題

研究課題/領域番号 16760655
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 船舶海洋工学
研究機関大阪府立大学 (2005-2006)
金沢工業大学 (2004)

研究代表者

柴原 正和  大阪府立大, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (20350754)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード溶接高温割れ / 梨形ビード割れ / 温度依存型界面要素 / BTR / FEM / 高速化
研究概要

新しい溶接法の導入や特殊合金の溶接の際に,溶接高温割れが発生する場合があり問題となっている.これら実施工における溶接割れを防止するためには,割れ発生のメカニズムを冶金学および力学の観点から解明する必要がある.そこで、本申請研究においては,割れに関する材料学的パラメータを陽に含み、なおかつ3次元的な割れの進展を解析することができる高温割れ解析法を開発した。本年度の実績としては、提案手法をT継手完全溶け込み溶接時の高温割れ問題に応用することにより、提案手法の適用性について検討を行った。すなわち、入熱量や溶込み領域のアスペクト比,および界面要素に含まれる諸パラメータが梨形ビード割れに及ぼす影響について検討を行った。
次に、T継手完全溶け込み溶接の梨形ビード割れに関する実験を実施し、溶け込み深さや溶け込み幅等の溶け込み形状の影響や、入熱量が割れに及ぼす影響について整理した。それにより得られた結果と解析結果より両者の相違点あるいは共通点について検討を行い、提案手法を用いて解析を行う際に必要なパラメータの同定方法について検討を行った。
また、昨年度に引き続き、狭開先溶接の3次元解析についても検討を行っている。今年度は、要素分割をより細分化することで、昨年度より高精度な解析を実施している。その結果、要素分割の重要性が示された。さらには、割れの発生を力学的に捉え、BTR、凝固収縮、溶融部周透の拘束等の影響を考慮することができる力学モデルの構築を行った。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] Numerical Prediction of Welding Hot Cracking Using Three- Dimensional FEM with Temperature Dependent Interface Element2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, S.Itoh, H.Serizawa, H.Murakawa
    • 雑誌名

      The 58th Annual Assembly of the International Institute of Welding, Commision X, IIW Doc. X1591

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of Pear-shaped Bead Cracking under Narrow Gap Welding Using 3D Temperature Dependent Interface Element2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, S.Itoh, K.Masaoka, H.Serizawa, H.Murakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Welding Science and Engineering 2005 (WSE'05)

      ページ: 134-141

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of Hot Cracking Using Temperature Dependent Interface Element2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara.S.Itoh, K.Masaoka, H.Serizawa, H.Murakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Computational & Experimental Engineering and Science (ICCES' 05)

      ページ: 144-149

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature Dependent Interface Element for Predicting Pear-shaped Bead Cracking under Narrow Gap Welding2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, S.Itoh, H.Serizawa, K.Masaoka, H.Murakawa
    • 雑誌名

      The Proceedings of the 19th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures

      ページ: 208-215

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of 3-Dimensional High-Speed FEM for Welding Problems2005

    • 著者名/発表者名
      H.Serizawa, S.Itoh, T.Tsuda, H.Nishikawa, M.Shibahara, H.Murakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Welding Science and Engineering 2005 (WSE'05)

      ページ: 240-246

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultra Large Scale FE Computation Using Fractal Multi-Grid Method2005

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, M.Tejima, H.Murakawa, H.Serizawa, M.Shibahara
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Computational & Experimental Engineering and Science (ICCES'05)

      ページ: 228-233

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Prediction of Welding Hot Cracking Using Three-Dimensional FEM with Temperature Dependent Interface Element2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, S.Itoh, H.Serizawa, H.Murakawa
    • 雑誌名

      Welding in the World

      ページ: 50-57

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Three Dimensional FEM Using Temperature Dependent Interface Element for Predicting Pear-shaped Bead Cracking under Narrow Gap Welding2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, S.Itoh, H.Serizawa, H.Murakawa, T.Nakamura, K.Hiraoka
    • 雑誌名

      The Proceedings of the 15th International Offshore and Polar Engineering Conference

      ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 狭開先溶接時の梨形ビード割れのFEM解析と溶接条件の最適化2004

    • 著者名/発表者名
      柴原正和, Wu Yanming, 芹澤久, 村川英一, 中村照美, 平岡和雄
    • 雑誌名

      溶接構造シンポジウム2004

      ページ: 437-444

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Groove Parameters on Formation of Pear-shaped Bead Cracking in Narrow Gap Welding2004

    • 著者名/発表者名
      W.Yanming, M.Shibahara, T.Nakamura, H.Murakawa
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF JWRI 33・1

      ページ: 437-444

    • NAID

      130005044764

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite Element Simulation for Welding Hot Cracking Using Temperature Dependent Interface Element-Effect of Various Factors on Pear-shaped Bead Cracking in Narrow Gap Welding-2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, S.Itoh, H.Serizawa, H.Murakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the Finnish- German-Japanese Joint International Seminar on Mechanical and Metallurgical Approaches to New Joining Process

      ページ: 213-220

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Pear-shaped Bead Cracking in Narrow Gap Welding Using Temperature Dependent Interface Element2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shibahara, H.Serizawa, H.Murakawa, T.Nakamura, K.Hiraoka
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference Technical Trends and Future Prospectives of Welding Technology for Transportation, Land, Sea, Ai and Space

      ページ: 505-512

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 反復サブストラクチャー法を用いた溶接熱弾塑性解析の高速化2004

    • 著者名/発表者名
      村川英一, 尾田勇, 伊藤真介, 芹澤久, 柴原正和, 西川弘泰
    • 雑誌名

      秋季造船三学会連合大会(関西造船協会)

      ページ: 83-85

    • NAID

      110003885165

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 三次元溶接高温割れ解析法の開発-狭開先溶接時における梨形ビード割れの発生予測(第二報)-2004

    • 著者名/発表者名
      柴原正和, 伊藤真介, 中村照美, 平岡和雄, 芹澤久, 村川英一
    • 雑誌名

      溶接学会秋季全国大会講演概要 75

      ページ: 58-59

    • NAID

      110003432062

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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