| 研究課題/領域番号 |
16K05988
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
岡田 裕 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 教授 (50281738)
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| 研究分担者 |
遊佐 泰紀 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 助教 (70756395)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 非線形破壊力学 / 溶接接手 / J積分 / 応力拡大係数 / 相互積分法 / 有限要素法 / 溶接継手 / 破壊力学 / 重合メッシュ法 / 傾斜機能材料 / 破壊 |
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| 研究成果の概要 |
溶接構造物の破壊は多くの場合で溶接継手とその近傍が起点となる．溶接継手とその近傍では，溶接施工時の熱履歴の影響による残留応力や材料の機械的性質が分布する．従来の金属材料に対する破壊力学手法は多くの場合で材料が一様であることを仮定し，体系化されてきた．材料が決して一様でなく，残留応力が分布し，さらに破壊前に大変形をする溶接継手とその周辺の破壊力学評価のために，本研究では，新しいJ積分法と相互積分法による応力拡大係数計算手法を提案してきた．数値解析例からはそれらの経路独立性が示されている．さらに，溶接継手中のボイドなどの欠陥を簡便にモデル化するための反復型重合メッシュ法の提案もした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
発電プラント構造物や機器，船舶，橋梁等，社会的に重要なインフラ構造物の多くが溶接構造物である．溶接構造物の多くで溶接継手とその近傍が破壊の起点である．そのため，溶接継手とその周辺から発生する疲労き裂の力学的評価は大変重要な課題である．本研究では，溶接継手とその周辺のき裂損傷に対する破壊力学評価手法の高度化と体系化により，学術的貢献をするとともに，社会的に重要なインフラ構造物の安全性と信頼性向上に寄与するものである．本研究では，破壊力学解析手法として，J積分法や相互積分法の高度化に成功し，溶接欠陥の簡便なモデル化のために反復型重合メッシュ法による材料・幾何学的非線形解析を提案した．
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