| 研究概要 |
単位分布力の重ね合わせに基づく影響関数法の手法を開発し, この手法により, 熱応力場, 残留応力場, あるいは切欠き裂の複雑な応力場等における3次元表面き裂の応力拡大系数(K値)が容易に, しかも精度良く評価できることを示した. 本手法によれば単位分布力に対するK値の影響係数K_<ij>を予め求めておくことが必要で, これは一連の3次元有限要素解析を伴う膨大な作業となる. 研究代表者はこれまでの研究において
1.平板中の半楕円表面き裂
2.平板中の4分の1楕円表面き裂
に対して, K_<ij>のデータを作成したが, 本研究においてはさらに,
3.丸棒中の半楕円表面き裂
4.パイプの軸方向内面半楕円表面き裂
に対して, 一連の3次元有限要素解析を行い, K_<ij>のデータを充実させた.
これらのK_<ij>のデータを用いると, 熱応力場, 残留応力場あるいは切欠き底の応力場等の複雑な応力場における表面き裂の応力拡大係数が簡単な重ね合わせのアルゴリズムにより求められることを示し, 具体的な応用例を示した. さらに, これらK_<ij>のデータをデータベースとしてパソコンのフロッピディスクに収め, ユーザーはき裂のない部材の応力分布とき裂形状の入力だけで, 極めて容易にK値が求められるパソコンによるK値評価システムの開発を行った.
また, 疲労き裂伝播に関するパリス則の積分に際して上記システムを組み込むことにより, 複雑な応力場での疲労き裂伝播寿命の評価が簡単に行えることを示すとともに, モンテカルロシミュレーションにより表面き裂部材の信頼性評価が可能なことを示した.
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