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二軸及び重畳応力変動載荷条件下における疲労亀裂の高精度な成長履歴推定

研究課題

研究課題/領域番号 26249136
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関九州大学

研究代表者

後藤 浩二  九州大学, 工学研究院, 教授 (60274487)

研究分担者 丹羽 敏男  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (10208267)
連携研究者 穴井 陽祐  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60470051)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2015年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2014年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
キーワード疲労 / 破壊力学 / 船舶工学 / 機械材料・材料力学 / 構造・機能材料 / 構造・材料力学 / 二軸載荷疲労 / 表面亀裂 / 重畳応力載荷 / 重畳応力履歴
研究成果の概要

船舶や海洋構造物では,波浪変動外力を考慮した疲労強度評価が行われているが,高周波弾性振動成分が重畳する影響を考慮するべきとの指摘がなされ,従来の疲労強度評価手法を適用すると過度に安全側に評価されるという問題が生じた.また,従来の疲労強度評価は単軸繰返し負荷条件下での試験結果に基づいているが,実際の構造体は複数方向から異なる位相差を有する負荷履歴に曝されている.本研究では(1)重畳応力履歴条件下における疲労亀裂成長挙動評価手法,(2)位相差を有する面内二軸繰返し応力履歴に曝される表面亀裂の成長挙動評価に取り組み,それぞれについて,精度良く疲労亀裂成長履歴を推定する方法を確立した.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 圧縮荷重作用時に生じる初期欠陥面閉口挙動を考慮した疲労亀裂伝播解析2017

    • 著者名/発表者名
      高木芳史,後藤浩二
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 26 号: 0 ページ: 131-143

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.26.131

    • NAID

      130006417629

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相差を有する面内二軸繰返し荷重下における面外ガセット溶接継手の疲労亀裂成長挙動2017

    • 著者名/発表者名
      後藤浩二,清水啓司,穴井陽祐,丹羽敏男
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 26 号: 0 ページ: 157-164

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.26.157

    • NAID

      130006417627

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 面内二軸繰返し荷重下における疲労表面亀裂の形状変化2017

    • 著者名/発表者名
      穴井陽祐,丹羽敏男,後藤浩二
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 25 ページ: 337-340

    • NAID

      40021620717

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 複数周波数成分を有する重畳応力の単一周波数応力履歴への置き換えに関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      松田和貴,後藤浩二
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 20 ページ: 489-492

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 単一疲労表面亀裂の成長挙動に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      穴井陽祐,丹羽敏男,江島翔太,後藤浩二
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 20 ページ: 501-504

    • NAID

      40020807718

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of fatigue crack propagation under superimposed stress histories containing different frequency components with several mean stress conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Matsuda and Koji Gotoh
    • 雑誌名

      Marine Structures

      巻: 41 ページ: 77-95

    • DOI

      10.1016/j.marstruc.2014.12.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 平均応力が変動する重畳応力条件下における疲労亀裂伝播挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      松田和貴,村上幸治,後藤浩二
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 20 号: 0 ページ: 119-125

    • DOI

      10.2534/jjasnaoe.20.119

    • NAID

      130004943564

    • ISSN
      1880-3717, 1881-1760
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 面内二軸繰返し荷重下における疲労表面亀裂の形状変化2017

    • 著者名/発表者名
      穴井陽祐,丹羽敏男,後藤浩二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会平成29年秋季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表面亀裂に対する応力拡大係数重み関数の拡張とParisの相反定理に基づく亀裂開口変位の推定2017

    • 著者名/発表者名
      高木芳史,後藤浩二
    • 学会等名
      溶接構造シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 位相差を有する二軸載荷条件を受ける面外ガセット溶接継手の疲労亀裂伝播解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水啓司,後藤浩二,穴井陽祐,丹羽敏男
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 過大圧縮荷重作用時に生じる初期亀裂面閉口挙動を考慮した疲労亀裂伝播挙動2016

    • 著者名/発表者名
      高木芳史,後藤浩二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会2016年秋季講演会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Fatigue Crack Propagation in an Out-of-plane Gusset Welded Joints under Biaxial Tensile Loadings with Different Phases2016

    • 著者名/発表者名
      Keishi Shimizu, Koji Gotoh, Yosuke Anai and Toshio Niwa
    • 学会等名
      30th Asia Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures (TEAM 2016)
    • 発表場所
      Mokpo National University
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面亀裂に対する亀裂結合力モデル構築に向けた基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      山下紘平,後藤浩二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会2016年春季講演会
    • 発表場所
      福岡県中小企業振興センター
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 実亀裂面の亀裂閉口挙動を考慮した疲労亀裂伝播シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      高木芳史,後藤浩二
    • 学会等名
      平成28年度溶接学会九州支部研究発表会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二軸繰返し応力を受ける面外ガセット継手の疲労亀裂伝播シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      清水啓司,後藤浩二,穴井陽祐,丹羽敏男
    • 学会等名
      平成28年度溶接学会九州支部研究発表会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Practical Formula of the Shape Evolution of a Surface Crack under Fatigue Loading2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Anai, Toshio Niwa and Koji Gotoh
    • 学会等名
      ASME 2015 34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2015)
    • 発表場所
      St. John's Newfoundland, Canada
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数周波数成分を有する重畳応力の単一周波数応力履歴への置き換えに関する一考察2015

    • 著者名/発表者名
      松田和貴,後藤浩二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会2015年春季講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単一疲労表面亀裂の成長挙動に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      穴井陽祐,丹羽敏男,江島翔太,後藤浩二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会2015年春季講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 等価疲労応力を用いた複数周波数成分を有する変動荷重条件下における疲労亀裂伝播挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      松田和貴,後藤浩二
    • 学会等名
      溶接学会 溶接構造シンポジウム2014
    • 発表場所
      大阪大学 銀杏会館
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 重畳応力条件下における疲労亀裂伝播挙動解析 (第二報)応力振幅及び平均応力変動の伝播挙動に及ぼす影響に関する検証2014

    • 著者名/発表者名
      松田和貴,村上幸治,後藤浩二
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 2014年春季講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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