| 研究課題/領域番号 |
63550334
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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 |
土木構造
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
松浦 聖 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 教授 (60024189)
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| 研究分担者 |
小畑 誠 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 助手 (30194624)
後藤 芳顯 (後藤 良顕) 名古屋工業大学, 工学部・社会開発工学科, 助教授 (90144188)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 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 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 疲労強度 / 残留応力 / 繰り返し荷重 / 弾塑性解析 / 有限変形解析 / 塑性履歴 / 大変形弾塑性解析 / 応力集中 |
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| 研究概要 |
本研究により得られた知見は次のようにまとめられる。まず、応力集中部である切欠きを持つ部材に対し様々な大きさの過大荷重による塑性履歴を与えた後、疲労試験を行い、塑性履歴により疲労強度が明確に影響を受けることが確認された。しかもそれは同じ塑性履歴の大きさでは応力集中の度合いが大きい程疲労強度の向上は明確であり、また応力集中が同じでは塑性履歴が極端に大きくない程度であるならば、塑性履歴が大きさとともに疲労強度が向上するが、極端に大きくなると逆に疲労強度が低下することが明らかになった。さらに疲労強度の向上が主として疲労破壊の第一段階である疲労き裂発生寿命に影響していることが疲労き裂進展の観測により示された。次にこの現象が塑性履歴により発生する残留応力であることを解析的に示し定量的に解明する弾塑性解析を行った。応力集中部に発生する非常に大きい変形を扱うために、大変形の影響を正確に考慮した弾塑性解析を行った。塑性理論としてはJ2流れ理論と等方、移動硬化を同時に含む複合硬化則を用いた。数値解析の方法としては有限要素法を用いた。実験に対応した条件で解析を行い、塑性履歴により応力集中部に発生する残留応力の様子を求めた。これによれば、等方硬化を仮定すると、先の実験の結果をほぼ説明できることが明らかになった。しかも仮定の範囲内では実験で与えた程度の繰り返し荷重による残留応力の消失は認められず、これもまた実験結果を支持するものである。塑性履歴による残留応力の発生は塑性変形によりおこる応力集中部の不適合ひずみによるものであることも示された。以上、過大荷重により応力集中部に生じる塑性履歴と疲労強度の関係は、残留応力を考えることにより従来の破壊力学の疲労強度への応用と基本的に同じアプロ-チが可能であることが示され、その工学的意味は大きいと思われる。
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