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ランダム荷重下での疲労き裂伝播挙動に関する計算機シミュレ-ション

研究課題

研究課題/領域番号 63550323
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 船舶構造・建造
研究機関大阪大学

研究代表者

冨田 康光 (富田 康光)  大阪大学, 工学部, 教授 (30029251)

研究分担者 橋本 聖史  大阪大学, 工学部, 助手 (50183554)
船木 俊彦  大阪大学, 工学部, 助教授 (90029174)
研究期間 (年度) 1988 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1988年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード指数分布ランダム荷重 / き裂開口応力 / 下限界応力拡大係数 / 疲労き裂伝播速度線図 / 等価有効応力拡大係数 / 疲労き裂伝播速度図 / ワイブル分布ランダム荷重 / 応力ー歪曲線 / 疲労き裂伝播速度 / き裂開閉口挙動 / 下限界応力拡大係数範囲 / 有効応力範囲率
研究概要

本年度は研究代表者が提案しているワイブル分布系ランダム荷重下の疲労強度線図(き裂発生寿命及びき裂伝播速度)を求める方法-ランダム荷重疲労試験とある仮説に基づく計算式ーを用いて、指数分布ランダム荷重下のき裂開口応力、下限界応力拡大係数及び疲労き裂伝播速度線図を求めた。共試材はアルミニウム合金A5083p-o材平板で、軸力荷重制御片振り引張りの条件である。同時に、研究代表者が提案している材料定数-ヤング率E、真破断延性εf、平均結晶粒径、均一定状態での繰返し荷重下の応力一歪曲線での降伏応力σy、繰返し荷重下の応力集中部の局部歪と公称応力との関係式、平滑試験片の軸力歪制御疲労試験でのManson-Coffin式の指数a(△εp^α・n=定数、△εp塑性歪幅)-を用いた定荷重条件下のき裂伝播速度及び有効応力範囲率の計算機シミュレ-ション法をランダム荷重条件に拡張し、上記荷重条件のもとでき裂開口応力、き裂伝播速度を求め実験結果と比較した。
1.実験結果とシミュレ-ション計算結果の比較は、き裂開口応力、き裂伝播速度線図共に定性的には一致している。定量的には、特にき裂伝播速度線図に関し十分な結果が得られなかった。
2.指数分布ランダム荷重下のき裂開口応力は負荷される最大応力値及び最小応力値が定まれば、き裂伝播中ほぼ一定値となる。
3.指数分布ランダム荷重下の下限界応力拡大係数は、定荷重疲労試験で得られる値よりも大きく、負荷される最大応力が大きくなると下限界応力拡大係数も大きくなる。
4.定荷重疲労試験結果を用いた既報のランダム荷重下のき裂伝播速度推定法-線型累積被害則を用いた推定法、等価有効応力拡大係数を用いた推定法-は本実験結果と一致しなかった。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] Y.Tomita: "Fatigue Crack Growth Rate Diagrams of Aluminum Alloy A5083P-O under Random Loading with an Exponential Distribution" The Fourth International Conference on Fatigue and Fatigue Threshold in The PACIFIC BASIN HAWAI(1990).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tomita: "Fatigue Crack Growth Rate Diagrams of Aluminum Alloy A5083P-O under Random Loading with an Exponential Distribution" The Fourth International Conference on Fatigue and Fatigue Threshold in The PACIFIC BASIN HAWAI. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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