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ガスタービン用先端NI基単結晶超合金翼の高温多軸クリープ疲労設計手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420028
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関立命館大学

研究代表者

坂根 政男  立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)

研究分担者 伊藤 隆基  立命館大学, 理工学部, 教授 (40242581)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード低サイクル疲労 / 高温 / クリープ疲労 / 単結晶 / 超合金 / 多軸
研究成果の概要

本研究では,ガスタービン動翼に使用されているニッケル基単結晶超合金の多軸応力下におけるクリープ疲労寿命評価法について検討した.等二軸引張・圧縮および繰返しねじり負荷の下でクリープ疲労寿命を求め,ニッケル基単結晶超合金の多軸負荷の下でのクリープ疲労寿命評価法を提案した.この手法を用いて,実ガスタービン翼の信頼性評価法についての一提案を行った.具体的には,有限要素法解析を用いて実働状態でのガスタービン動翼のミーゼス型相当応力の時間履歴を求める.求めた相当労力振幅および周波数から疲労損傷およびクリープ損傷を評価するものである.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 低サイクル疲労およびクリープに及ぼす多軸応力の影響2017

    • 著者名/発表者名
      坂根政男
    • 雑誌名

      材料

      巻: 66 ページ: 70-79

    • NAID

      130005240497

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiaxial creep damage and lifetime evaluation under biaxial and triaxial stresses for type 304 stainless steel2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kobayashi, Ryohei Ohki, Takamoto Itoh, Masao Sakane
    • 雑誌名

      Engineering Fracture Mechanics

      巻: 174 ページ: 30-43

    • DOI

      10.1016/j.engfracmech.2017.01.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] めっき銅薄膜の機械的特性と基板繊維構造を考慮した実装基板スルーホールの熱疲労寿命評価2015

    • 著者名/発表者名
      山寄優,釘宮哲也,廣畑賢治,八甫谷明彦,大野信忠,坂根政男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 821 ページ: 14-00382-14-00382

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00382

    • NAID

      130005005008

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effect of multiaxial stress on low cycle fatigue2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Sakane, Takamoto Itoh, Hideyuki Kanayama
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Reviews

      巻: 2 号: 1 ページ: 14-00214-14-00214

    • DOI

      10.1299/mer.14-00214

    • NAID

      130004709951

    • ISSN
      2187-9753
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SUS316FR鋼を用いた環状切欠き材の低サイクル疲労寿命に及ぼす応力波形の影響と簡易寿命推定2014

    • 著者名/発表者名
      濱田直巳,坂根政男,元家勝彦,梅田洋
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63 ページ: 647-654

    • NAID

      130004691152

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Biaxial and Triaxial Creep Damage Evaluation for Type 304 Stainless Steel2016

    • 著者名/発表者名
      HIROKI KOBAYASHI , RYOHEI OHKI , TAKAMOTO ITOH , MASAO SAKANE
    • 学会等名
      11th International Conference on Multiaxial Fatigue & Fracture (ICMFF11)
    • 発表場所
      Seville, Spain
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SnAgCu系はんだのクリープ強度に及ぼす添加元素の影響2015

    • 著者名/発表者名
      長尾裕貴,伊藤隆基,坂根政男,山下満男,外薗洋昭
    • 学会等名
      日本材料学会第64期学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県米沢市)
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiaxial Low Cycle Fatigue of Nickel Base Single Crystal Superalloy2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Sakane
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium on Structural Integrity (ISSI2015),
    • 発表場所
      Shenyang(China)
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low Cycle Fatigue Testing Using Miniature Specimens(Plenary lecture)2015

    • 著者名/発表者名
      M. Sakane, M. Nozaki, T. Itoh, T. Tsurui
    • 学会等名
      ESIS TC-10 Workshop ENVIRONMENTALLY ASSISTED CRACKING & HYDROGEN EMBRITTLEMENT
    • 発表場所
      Zamora,(Spain)
    • 年月日
      2015-04-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructural Study of Multiaxial Low Cycle Fatigue2015

    • 著者名/発表者名
      M. Sakane, T. Itoh
    • 学会等名
      First International Workshop on Challenges in Multiaxial Fatigue
    • 発表場所
      Urbino(Italy)
    • 年月日
      2015-04-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation and Visualization of Multiaxial Stress and Strain States under Non-proportional Loading2015

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, T. Morishita, M. Sakane
    • 学会等名
      First International Workshop on Challenges in Multiaxial Fatigue
    • 発表場所
      Urbino(Italy)
    • 年月日
      2015-04-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温材料強度の最前線2014

    • 著者名/発表者名
      坂根政男
    • 学会等名
      将来加工技術第136委員会 創設50周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      ホテルグランビア京都(京都府)
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミニチュア試験片を用いたクリープおよび低サイクル疲労試験2014

    • 著者名/発表者名
      坂根政男
    • 学会等名
      エネルギーイノベーション材料研究センター第1回シンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-11-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Creep and Low Cycle Fatigue Testing Using Miniature Specimens2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Sakane
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Structural Integrity-Structual Integrity Solutions
    • 発表場所
      Lanzhou(China)
    • 年月日
      2014-08-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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