| 研究課題/領域番号 |
02302052
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
船舶構造・建造
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
矢尾 哲也 広島大学, 工学部, 教授 (20029284)
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| 研究分担者 |
宮川 佳夫 広島大学, 工学部, 助手 (50229803)
藤久保 昌彦 広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
藤本 由紀夫 広島大学, 工学部, 助教授 (60136140)
村川 英一 大阪大学, 容接工学研究所, 助教授 (60166270)
豊貞 雅宏 九州大学, 工学部, 教授 (30188817)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | 亀裂損傷 / 海洋構造物 / 円筒部材 / 耐荷力 / DTOD / CTOA / 延性亀裂 / 理想化構造要素法 |
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| 研究概要 |
本研究で得られた主たる成果は下記の通りである。
1.海洋構造物に生じる亀裂損傷について調査を行ない、応力集中部である円筒部材接合部で亀裂の発生頻度が高いことを確認した。また補給船の衡突や重量物の落下により凹損が生じた場合、その底部から歪集中に起因する大規模な板厚貫通亀裂が発生することを確認した。
2.板厚貫通の周方向亀裂を有する円筒部材について軸心引張及び純曲げ試験を行ない、亀裂進展をともなう円筒部材の崩壊挙動について調べた。またシェル有限要素法によるgeneration phase解析を行ない、延性亀裂の発生と進展に関する破壊パラメ-タとしてCTODとCTOAがそれぞれ有用であることを確認した。
3.板厚貫通の周方向亀裂を有する円筒部材のための、延性亀裂進展を考慮した新しい理想化構造要素を開発した。まず一次元有限要素の節点に亀裂による剛性の低下を表わすバネ要素を挿入することにより、亀裂円筒部材の弾性剛性方程式を定式化した。次にセミメンブレン理論に基づくCTODとCTOAの理論推定式を導き、これを用いて亀裂進展を考慮した亀裂断面の最終強度解析法を明らかにした。さらにCTOAの理論推定式と塑性節点法を組み合わせて、後最終強度解析法を開発した。
4.提案した理想化構造要素法を用いて、板厚貫通の周方向亀裂を有する単一円筒部材及び円筒骨組構造の弾塑性解析を行った。まず亀裂円筒に軸心引張、純曲げ及び偏心引張の各荷重が作用する場合を解析し、その結果をシェル要素を用いた有限要素法解析の結果及び実験結果と比較して本解析法の適用性を確認した。次に亀裂損傷を有する不静定門型フレ-ムの解析を行い、有限要素法解析結果との比較から、亀裂断面で内力比が変化する一般の不静定構造に対する本解析法の精度の高い適用性を明らかにした。
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