| 研究課題/領域番号 |
62550053
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
武藤 睦治 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00107137)
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| 研究分担者 |
岡崎 正和 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00134974)
田中 紘一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90143817)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1987年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 疲労 / フレッティング疲労 / 変動荷重 / 高温 / ショットピーニング / 破壊力学 / 寿命評価 / 蒸気タービン用鋼 / 相対すべり量 / き裂伝ぱ / 蒸気タービン用部材 |
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| 研究概要 |
タービン用部材の高温フレッティング疲労特性を調べるため、室温および高温(773K)においてフレッティング疲労試験を行った。荷重は一定振幅荷重に加え、実機稼働を模擬した多段多重重複荷重およびより不規則な荷重変働を想定したランダム荷重を用いた。さらに高温フレッティング疲労寿命改善を目指し、ショットピーニング材のフレッティング疲労試験も行った。得られた主たる結論は以下の通りである。
(1)フレッティングによる疲労寿命および疲労限の低下は室温および773Kのいずれにおいても顕著であり、高温でのグレーズ酸化層の形成による疲労強度の改善などは生じなかった。
(2)実機稼働を模擬した多段重複荷重下のフレッティング疲労には、室温および高温のいずれにおいても、修正マイナー則がよく成立する。重複荷重の1単位中の繰返し数を大幅に変化させた試験結果にもとづくと、実機のフレッティング疲労寿命の推定に修正マイナー則を適用することは妥当である。
(3)ランダム荷重下のフレッティング疲労寿命は変動応力の実効値(rms値)を用いることにより整理でき、室温および高温とも一定振幅荷重下のSーN曲線とほぼ一致した。
(4)ショトピーニングにより導入された表面残留応力は773Kにさらされると急速に低下するが、その後ほとんど変化せず、疲労強度を改善する程度の残留応力レベルを保持している。そのため、高温においてもフレッティング疲労寿命の改善に対し、ショットピーニングが有効であることがわかった。
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