| 研究課題/領域番号 |
20K04660
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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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| 審査区分 |
小区分22020:構造工学および地震工学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
田村 洋 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (10636434)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 地震時脆性破壊 / 修正ワイブル応力 / 累積破壊確率 / シャルピー衝撃試験 / 脆性破面率 / ひずみ速度 / 溶接部 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，溶接部の浅い初期亀裂からの脆性破壊への耐性分布を修正ワイブル応力によって詳細に評価するために効率的な材料試験方法を開発し，その実態を明らかにする．開発にあたっては，従来の試験方法では鋼材の破壊条件を様々な破壊じん性レベルで評価するために温度制御を採っていたのに対し，新たにひずみ速度制御によってこれを実現することを検討する．
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| 研究成果の概要 |
溶接部の浅い初期亀裂からの脆性破壊への耐性分布を修正ワイブル応力によって詳細に評価するために効率的な材料試験方法の開発を進めた．具体的にはまず，シャルピー衝撃試験を対象に非線形動的解析法を開発した．この解析的と修正ワイブル応力の適用により低温域において試験結果の再現が可能であり，修正ワイブル応力アプローチのひずみ速度制御型試験への適用性を支持する結果を得た．つぎに，高効率な修正ワイブル応力算定時の材料パラメータ同定法として，形状等をパラメータとした様々な供試体を対象とした衝撃実験結果から材料パラメータを同定する手法の構築を試みた．その結果，妥当な精度で再同定できる供試体形状を解析的に発見した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鋼部材における地震時脆性破壊の多くは溶接部を起点として発生することが知られている．溶接部は熱履歴の影響で破壊じん性をはじめとした材料特性が均一となっておらず複雑に分布している．このような溶接部を起点とする地震時脆性破壊の発生を修正ワイブル応力によって予測するためには，修正ワイブル応力を計算するための各材料パラメータを溶接部の部位ごとに高密度に同定する必要がある．ひずみ速度制御型試験によりこのプロセスを効率化することができれば，溶接部を起点とする地震時脆性破壊の発生予測の実現につながるため，本研究で供試体形状を絞り込むことができたことは重要な成果であるといえる．
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