| 研究課題/領域番号 |
61420024
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料力学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
村上 澄男 名古屋大学, 工学部, 教授 (10023053)
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| 研究分担者 |
河井 昌道 筑波大学, 構造工学系, 講師 (90169673)
大野 信忠 名古屋大学, 工学部, 助教授 (30115539)
田中 英一 名古屋大学, 工学部, 助教授 (00111831)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
29,600千円 (直接経費: 29,600千円)
1989年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1988年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1987年度: 11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
1986年度: 14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
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| キーワード | 高温 / 寿命予測 / 損傷 / クリ-プ / 塑性 / 繰返し塑性 / 構成式 / 損傷力学 / き裂 / 寿命評価 / クリープ変形 / クリープ損傷 / き裂進展 / 繰返し塑性変形 / 高温、寿命評価 / 統一型構成式 |
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| 研究概要 |
本研究は、最近著しい発展を遂げた損傷力学の手法を適用して、高温機器の設計と寿命解析に対する合理的接近法を開発しようとするものであって、研究成果の概要は次のとおりである。
1.損傷力学の最も基本的な問題は、力学変数による材料の損傷状態の合理的表現である。このためまず、一般の異方的損傷状態は、空隙による面積減少率を表わす2階対称な損傷変数で記述できることを示した。
2.高温機器の寿命解析への損傷力学の応用例として、複合応力下のクリ-プき裂進展解析を行い、この方法が非弾性き裂進展解析に対する有力な方法であることを示した。この結果は、実験によっても確かめた。
3.高温における機器・材料中の損傷は、変形特性、剛性、靱性等に影響を与える。しかし、クリ-プ損傷・破壊に関する限り、弾性定数の低下の影響,すなわち損傷・弾性相互作用の効果は大きくはない。
4.複合応力下の疲労損傷過程に関しては、現在実験の進行中であり、系統的な結果を得るには至っていない。
5.損傷力学的方法の特徴は、機器・材料の損傷過程とともに、その非弾性変形過程を解析することである。このため、本研究の第2の目的として、合理的な非弾性構造解析用構成式の開発も試みた。
6.この目的のため、高温構造用材料、SUS316ステンレス鋼と改良9Cr-1Mo鋼の高温多軸変動応力下のクリ-プ、塑性、繰返し塑性変形実験を行い、新しい繰返し非弾性統一型構成式を定式化した。
7.これと同時に、クリ-プ、塑性挙動に対する温度変動履歴、非比例負荷履歴の影響を考慮した構成式の定式化にも成功した。また、これらの構成式を、損傷材料の非弾性変形に拡張する方法も明らかにした。
8.本科学研究費で購入した電気油圧式複合負荷材料試験機の試験システムの開発は完了し、以上の非弾性変形、損傷破壊実験に利用されている。
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