複合荷重下での大規模延性破壊シミュレーションシステムの構築

• 研究課題/領域番号: 19560100
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 菊池 正紀 東京理科大学, 理工学部・機械工学科, 教授 (90107540)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 機械材料・材料力学 / 金属物性 / 計算機システム / 構造・機能材料 / 破壊力学

研究概要

ボイドの発生・成長・合体機構をモデル化した構成式を用いて原子力構造材料の延性破壊機構を研究した。板厚の影響、複合荷重の影響等を評価することのできる延性破壊解析ソフトを完成した。これを用いて延性破壊機構を学術的に研究したのち、原子力構造材料中の複数き裂の延性破壊過程を解析し、き裂の相互作用を検討し、保守的な設計指針について考察した。研究成果を論文として国際・国内の学術誌に発表した。また開発したソフトの普及を図った。

研究成果

• [雑誌論文] 混合モード荷重下における延性破壊機構の研究(第2報, 板厚の影響) (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、山王丸将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 75巻751号 ページ: 353-359
  • NAID: 110007161305
  • 査読あり
• [雑誌論文] 混合モード荷重下における延性破壊構築の研究(第2報、板厚の影響) (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀, 山王丸将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 75巻 ページ: 353-359
  • 査読あり
• [雑誌論文] 混合モード荷重下における延性破壊機構の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀, 山王丸将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 75巻 ページ: 353-359
  • NAID: 110006950931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on the Stress Intensity Factor For Mixed Mode Surface Crack Under Three Point Bending (2008)
  • 著者名/発表者名: XIE Wei, HUANG Qiqing, Masanori Kikuchi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research ページ: 85-90
• [雑誌論文] Study on ductile fracture including shear-lip fracture under mixed mode loading condition (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, S. Sannoumaru
  • 雑誌名: Advanced Materials Research ページ: 23-28
• [雑誌論文] Dimple Fracture Simulation under Mixed Mode Loading Condition (2008)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Shogo Sannoumaru
  • 雑誌名: Key Engineering Materials ページ: 757-760
• [雑誌論文] SUS316L材の延性破壊機構に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、出羽辰也、山王丸将吾
  • 雑誌名: 日本実験力学会講演論文集 ページ: 331-33
• [雑誌論文] 混合モード負荷下での延性破壊機構の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、山王丸将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会第57期学術講演会講演論文集 ページ: 53-54
• [雑誌論文] study on ductile fracture including shear-lip fracture under mixed mode loading condition (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, S. Sannoumaru
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 33-37巻 ページ: 23-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] 混合モード負荷下での延性破壊機構の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀, 山王丸将吾
  • 雑誌名: 第57期学術講演会講演論文集 ページ: 53-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] 混合モード荷重下における延性破壊機構の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池 正紀, 山王丸 将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 74巻 ページ: 1235-1241
  • NAID: 110006950931
  • 査読あり
• [雑誌論文] SUS316L材の延性破壊機構に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀, 山王丸将吾, 出羽辰也
  • 雑誌名: 日本実験力学会講演論文集 ページ: 331-334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dimple Fracture Simulation under Mixed Mode Loading Condition (2008)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Shougo Sannoumaru
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 385-387 ページ: 757-760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue Crack Growth Simulation using S-version FEM (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, Y. Wada, M. Takahashi, Yulona Li
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 33-37 ページ: 133-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] study on ductile fracture including shear-lip fracture under mixed mode loading condition (2008)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Shogo Sannoumaru
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 33-37 ページ: 23-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] study on the stress Intensity Factor For Mixed mode Surface Crack Under Three Point Bending (2008)
  • 著者名/発表者名: XIE Wei, HUANG Qiqing, Masanori Kikuchi
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 33-37 ページ: 85-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] シャリップ破壊も含めた延性破壊過程の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、山王丸将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 73巻・732号 ページ: 934-941
  • NAID: 110006380468
• [雑誌論文] Numerical Simulation of Ductile Fracture Process including Shear-Lip Fracture (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, S. Sannoumaru
  • 雑誌名: Proceedings of International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences
• [雑誌論文] Application of s-Version Finite Element Method to Two-Dimensional Fracture Mechanics Problems (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Okada, Sayaka Endo, Masanori Kikuchi
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 1巻 ページ: 699-710
  • NAID: 130000078795
  • 査読あり
• [雑誌論文] シャリップ破壊も含めた延性破壊過程の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池 正紀, 山王丸 将吾
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 73巻 ページ: 934-941
  • NAID: 110006380468
  • 査読あり
• [学会発表] Study on The Ductile Fracture Including The Shear-Lip Fracture (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kikuchi, S.Sannoumaru
  • 学会等名: The 8^<th> International Conference on Fracture and Strength of Solids
  • 発表場所: Penang Island
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] Study on The Ductile Fracture Including The Shear-Lip Fracture (2009)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Shogo Sannoumaru
  • 学会等名: The 8th International Conference on Fracture and Strength of Solids, Penang Island
  • 発表場所: Copthorne Orchid Hotel
• [学会発表] 破壊シミュレーション 〜疲労破壊と延性破壊シミュレーション〜 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀
  • 学会等名: 第13回CAE活用事例セミナー
  • 発表場所: 北九州市・北九州テクノセンター
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] ステンレス鋼の板厚効果に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀, 山王丸将吾, 出羽辰也
  • 学会等名: 日本機械学会 第21回計算力学講演会 CDM2008
  • 発表場所: 琉球大学工学部沖縄
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] 破壊シミュレーション～疲労破壊と延性破壊シミュレーション～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀
  • 学会等名: 第13回CAE活用事例セミナー
  • 発表場所: 北九州市・北九州テクノセンター
• [学会発表] ステンレス鋼の板厚効果に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、山王丸将吾、出羽辰也
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会CDM2008
  • 発表場所: 琉球大学工学部(沖縄)
• [学会発表] Dimple Fracture Simulation under Mixed Mode Loading Condition (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, S. Sannoumaru
  • 学会等名: 7th International Conference on Fracture and Damage Mechanics
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] SUS316L材の延性破壊機構に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、出羽辰也、山王丸将吾
  • 学会等名: 日本実験力学会2008年度年次講演会
  • 発表場所: 北海道・北海道大学
• [学会発表] Dimple Fracture Simulation under Mixed Mode Loading Condition (2008)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Shougo Sannoumaru
  • 学会等名: International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii USA
• [学会発表] Fatigue crack growth simulation under mixed mode loading condition using S-FEM (2007)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Yoshitaka Wada, Masafumi Takahashi
  • 学会等名: APCOM'07-EPMESC XI
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2007-12-06
• [学会発表] 混合モード負荷下における延性破壊構築の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池 正紀, 山王丸 将吾
  • 学会等名: 日本機械学会材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] 重合メッシュ法を用いた2次元疲労き裂進展シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池 正紀, 高橋 真史
  • 学会等名: 日本機械学会材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2007-10-25
• [学会発表] 混合モード負荷下における延性破壊機構の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池正紀、山王丸将吾
  • 学会等名: 日本機械学会・M&M2007材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
• [学会発表] Study on the Stress Intensity Factor For Mixed mode Surface Crack Under Three Point Bending (2007)
  • 著者名/発表者名: XIE Wei, HUANG Qiqing, Maasnori Kikuchi
  • 学会等名: 7th International Conference on Fracture and Strength of Solids
  • 発表場所: Urumqi, China
• [学会発表] Study on ductile fracture including shear-lip fracture under mixed mode loading condition (2007)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi, Shogo Sannoumaru
  • 学会等名: 7th International Conference on Fracture and Strength of Solids
  • 発表場所: Urumqi, China
• [学会発表] Numerical Simulation of Ductile Fracture Process including Shear-Lip Fracture (2007)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kikuchi
  • 学会等名: International Conference on Computational & Experimental Engineering & Sciences Miami
  • 発表場所: USA
• [備考]
  • URL: http://kikuanni.me.noda.sut.ac.jp/index.j.html