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高速炉蒸気発生器管板のクリープ疲労寿命予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22560071
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
研究機関筑波大学

研究代表者

渡部 修  筑波大学, システム情報系, 教授 (80111368)

研究分担者 松田 昭博  筑波大学, システム情報系, 講師 (20371437)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード高温強度 / クリープ疲労強度 / 応力集中 / き裂発生 / き裂進展 / 破壊力学 / J積分 / 非弾性有限要素法 / J積分 / 円孔板のモデル化
研究概要

高速炉の想定運転温度は550℃程度であるため,構造健全性評価においてはクリープ疲労の高温特有の破壊現象の評価が必要になる。また高速炉では原子炉本体の炉心支持板、蒸気発生器の管板など、円孔を有する構造が使用されている。円孔周辺では,応力・ひずみの集中が生じ、通常、この部分から破損が生じるため、この不連続部の強度を正確に評価することが重要となっている。SUS304ステンレス鋼の試験片を用いて、550℃での疲労実験を行い、円孔板から生じるき裂発生と進展に関する知見、また、き裂と荷重との関係についても検討した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (34件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Oblique Effects on J Integral of Cracked Plate under Plastic Fatigue Loading Based on Inelastic FE Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Kexin CHANG,Akihiro MATSUDA, NobuyoshiYANAGIDA
    • 雑誌名

      International Journal of Pressure Vessel and Piping

      巻: 106 ページ: 122-122

    • DOI

      10.1016/j.ijpvp.2013.04.009

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increment of J Integral for Oblique Crack in a Plate with a Hole under Plastic Fatigue Loading Based on Inelastic FE Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE,Kexin CHANG, Akihiro MATSUDA
    • 雑誌名

      International Journal of Pressure Vessel and Piping

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increment of J integral for oblique crack in a plate with hole under plastic fatigue2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Watanabe
    • 雑誌名

      International Journal of Pressure Vessels and Piping

      巻: 106 ページ: 119-119

    • DOI

      10.1016/j.ijpvp.2013.04.005

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress and Strain Locus of Perforated Plate in Inelastic Deformation -Strain-Controlled Loading Case -2012

    • 著者名/発表者名
      OsamuWATANABE, BopitBUBPHACHOT, Akihiro MATSUDA,Taisuke AKIYAMA
    • 雑誌名

      Trans. ASME, Journal of Pressure Vessel Technology

      巻: Vol. 134, No.3 号: 3 ページ: 16-16

    • DOI

      10.1115/1.4005937

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crack Initiation Process for Semi-Circular Notched Plate in Fatigue Test at Elevated Temperature2011

    • 著者名/発表者名
      Bopit BUBPHACHOT, Osamu WATANABE, Nobuchika KAWASAKI, Naoto KASAHARA
    • 雑誌名

      Trans. ASME, Journal of Pressure Vessel Technology

      巻: Vol.133, No.3 号: 3 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1115/1.4002539

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Evaluation of Local Stress and Strain by Three-Dimensional Polycrystalline Material at Elevated Temperature2011

    • 著者名/発表者名
      Osamau WATANABE
    • 雑誌名

      Trans.ASME, Journal of Pressure Vessel Technology

      巻: 134 号: 1

    • DOI

      10.1115/1.4004795

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crack Initiation Process for Semi-Circular Notched Plate in Fatigue Test at Elevated Temperature2011

    • 著者名/発表者名
      Bubphachot, B., Watanabe, O., Kawasaki, N., Kasahara, N..
    • 雑誌名

      Trans.ASME, Journal of Pressure Vessel Technology

      巻: 133 ページ: 314038-314038

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Strain Amplitudes and Mean Strain Values on Fatigue Life at Elevated Temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi WATANABE, Koh-ichi IMAMURA, Osamu WATANABE, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2013-97867
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] J Integral in Elasto-Plasticity by Path Integral Method and Virtual Crack Extension Method in 2-Dimensional Problem2013

    • 著者名/発表者名
      Kexin CHANG, Yuki OHMURA, Osamu WATANABE, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2013-97870
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Multiple Crack Extension and Temperature Effect of Perforated Plate in Elevated Temperature Fatigue Test2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke KINOSHITA, Yoshitaka SUZUKI, Takuya KUMAGAI, Osamu WATANABE, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2013-97871
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Strain Rate and Hold Time in Creep-Fatigue Test2013

    • 著者名/発表者名
      Masakazu KOJIMA, Madoka FUNAI, Takashi DOZAKI, Osamu WATANABE, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2013-97873
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fractography of Fatigue and Creep-Fatigue Test of Perforated Plate using Scanning Electron Microscope2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE,Marina KIKUCHI, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2012-78125
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF GUIDELINE FOR PREDICTION OF INELASTIC STRAIN FOR CREEP-FATIGUE EVALUATION2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Strain Amplitudes and Mean Strain Values on Fatigue Life at Elevated Temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Watanabe
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] J Integral in Elasto-Plasticity by Path Integral Method and Virtual Crack Extension Method in 2-Dimensional Problem2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Watanabe
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Multiple Crack Extension and Temperature Effect of Perforated Plate in Elevated Temperature Fatigue Test2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Watanabe
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Strain Rate and Hold Time in Creep-Fatigue Test2013

    • 著者名/発表者名
      Osamu Watanabe
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crack Initiation/Propagation of Perforated Plate under Displacement-Controlled Creep-Fatigue Test at Elevated Temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Taisuke AKIYAMA, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2012-78123
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2012-07-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fatigue Test for Two-Holes Diagonally-Placed Plate at Elevated Temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke KINOSHITA, Osamu WATANABE
    • 学会等名
      ASME PVP2012-78200
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2012-07-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Oblique Effects on J Integral of Cracked Plate under Plastic Fatigue Loading Based on Inelastic FE Analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Kexin CHANG, Akihiro MATSUDA, Nobuyoshi YANAGIDA
    • 学会等名
      Proceeding of ICPVT-13
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2012-05-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Increment of J Integral for Oblique Crack in a Plate with a Hole under Plastic Fatigue Loading Based on Inelastic FE Analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Kexin CHANG, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      Proceedings of ICPVT-13
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2012-05-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 高温環境下におけるSUS304平板の疲労き裂進展評価2012

    • 著者名/発表者名
      大村裕貴, 渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会 関東支部第18期総会講演会
    • 発表場所
      日本大学生産工学部 津田沼キャンパス(千葉県)
    • 年月日
      2012-03-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 円孔板の疲労強度における温度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      熊谷拓甫, 渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会 関東支部第18期総会講演会
    • 発表場所
      日本大学生産工学部 津田沼キャンパス(千葉県)
    • 年月日
      2012-03-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crack Initiation/Propagation of Perforated Plate under Displacement-Controlled Creep-Fatigue Test at Elevated Temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu Watanabe
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fractography of Fatigue and Creep-Fatigue Test of Perforated Plate using Scanning Electron Microscope2012

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fatigue Test for Two-Holes Diagonally-Placed Plate at Elevated Temperature,2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke KINOSHITA
    • 学会等名
      ASME PVP Conference
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 斜め配置の円孔板の疲労評価2011

    • 著者名/発表者名
      木下恵介、渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 塑性疲労き裂におけるJ積分の解析2011

    • 著者名/発表者名
      常珂馨、渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高速炉管板円孔配置の多孔板における疲労強度評価2011

    • 著者名/発表者名
      桐生健太郎、渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 円孔板の疲労強度における温度の影響2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木賢生、渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部茨城講演会
    • 発表場所
      茨城大学日立キャンパス(茨城県)
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Crack Initiation/Propagation of Perforated Plate Under Displacement-Controlled Fatigue Test at Elevated Temperature2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Taisuke AKIYAMA, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2011-57478
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2011-07-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Crack Initiation/Propagation of Perforated Plate Under Displacement-Controlled fatigue Test at Elevated Temperature2011

    • 著者名/発表者名
      Dsamu WATANABE, Taisuke AKIYAMA, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP Conference, PVP2011-57478
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2011-07-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Determination of Material Constants of Internal Time Theory of Plasticity and Creep for Fatigue Analysis and Creep-Fatigue Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE
    • 学会等名
      ASME PVP2011-57477
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Stress Redistribution Locus of Perforated Plate Under Displacement-Controlled Loading, Force-Controlled Loading, and Thermal Loading2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP2011-57916
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Determination of Material Constants of Internal Time Theory of Plasticity and Creep for Fatigue Analysis and Creep-Fatigue Analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE
    • 学会等名
      ASME PVP Conference, PVP2011-57477
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Stress Redistribution Locus of Perforated Plate Under Displacement-Controlled Loading, Force-Controlled Loading, and Thermal Loading2011

    • 著者名/発表者名
      Osamu WATANABE, Akihiro MATSUDA
    • 学会等名
      ASME PVP Conference, PVP2011-57477
    • 発表場所
      Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2011-07-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 中央き裂のある平板の塑性疲労におけるJ積分の解析2011

    • 著者名/発表者名
      常珂馨、渡部修
    • 学会等名
      日本高圧力技術協会春季講演会
    • 発表場所
      東京グランドホテル(東京都)
    • 年月日
      2011-05-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高速炉管板円孔配置の多孔板におけるクリープ疲労強度評価2010

    • 著者名/発表者名
      桐生健太郎、渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会茨城講演会講演論文集
    • 発表場所
      茨城大、水戸キャンパス
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 円孔板のクリープ疲労き裂進展のJ積分に及ぼす荷重条件の影響2010

    • 著者名/発表者名
      渡辺伸一、渡部修
    • 学会等名
      日本機械学会茨城講演会講演論文集
    • 発表場所
      茨城大、水戸キャンパス
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Stress and Strain Locus of Perforated Plate in Inelastic Deformation-Strain-Controlled Loading Case-2010

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, O., Bubphachot, B., A.Matsuda
    • 学会等名
      ASME PVP Conference, PVP2010-25556
    • 発表場所
      Bellewe, Washington, USA
    • 年月日
      2010-07-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Development of Finite Element Model by Structure Assembly Method-Application to 3 Dimensional Model-2010

    • 著者名/発表者名
      watanabe, O.
    • 学会等名
      ASME PVP Conference, PVP2010-25552
    • 発表場所
      Bellevue, Washington, USA
    • 年月日
      2010-07-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mises.kz.tsukuba.ac.jp/labo/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 炉構造・材料研究室 (渡部研究室)

    • URL

      http://mises.kz.tsukuba.ac.jp/labo/home.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mises.kz.tsukuba.ac.jp/labo/paper/home.htm

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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