| 研究課題/領域番号 |
26289338
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 一部基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 愛媛大学 (2018-2019)
長崎大学 (2014-2017) |
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研究代表者 |
勝田 順一 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20161078)
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| 研究分担者 |
森山 雅雄 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (00240911)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 疲労亀裂 / 亀裂伝播 / 結晶組織 / 亀裂折れ曲がり / 伝播遅延 / 疲労亀裂伝播 / 屈曲伝播 / 三次元形状 / 遅延伝播 / 伸び性能 / 3次元形状 / 長伝播寿命化 / 高張力鋼 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，鉄鋼材料の疲労亀裂伝播性能を向上させるために，鉄鋼材料の変形能を高めた場合，及び亀裂伝播中に硬い結晶組織に出会うことにより，亀裂を3次元的に折れ曲がり伝播させる場合ついて伝播寿命の変化を調査し，確認することであった。
鉄鋼材料の変形能を高めることについては，780MPaクラスの静的強度を有する鉄鋼材料では伸び性能を2.5倍とした材料の亀裂伝播寿命が1.5倍長くなることを確認した。また，疲労亀裂を屈曲伝播させて伝播寿命を延ばすことについては，降伏応力に対する負荷応力の比を同じにした場合に，3次元的に折れ曲がり伝播する鋼材のほうが伝播寿命が2.3倍に延びるという結果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
船舶のような鋼構造物では，自然界から受ける変動荷重によって疲労破壊からは逃れることはできず，外力の大きさや順序も不明であるために，事前に疲労亀裂伝播寿命を予測することも困難である。そこで，いかなる状況であっても，従来よりも疲労亀裂伝播寿命が長くなる対策を施した鋼材について研究した。
その結果，鋼材の伸び性能を向上させることや硬い結晶組織によって伝播する疲労亀裂を3次元的に折れ曲がり伝播させることで伝播寿命が長くすることができることを確認した。このことは，力学だけでなく，使用する材料の結晶学的な配慮も行うと，構造物の疲労寿命向上に寄与できることを示すことができ，社会的意義も大きいと思われる。
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