| 研究課題/領域番号 |
03555095
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
豊貞 雅宏 九州大学, 工学部, 教授 (30188817)
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| 研究分担者 |
村井 亮介 三菱重工業, 広島研究所, 研究員
梶本 勝也 三菱重工業, 広島研究所, 主務
丹羽 敏男 九州大学, 工学部, 助手 (10208267)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | 表面き裂のCOD / 弾塑性CODの重ね合せ法 / 帯板のCOD / 格点構造 / CTOD / 誘起曲げ応力 |
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| 研究概要 |
半楕円状表面き裂のCOD値を推定する手法を検討するために、その中心断面が片側貫通き裂材(EN)になることに着目し、ENに引張σmが作用する場合のCOD値を、中央貫通き裂材(CN)に引張が作用する問題と、ENに曲げが作用する問題を巧みに重畳することで、弾塑性状態におけるCODが評価し得るか否かを検討した。その結果き裂深さが板厚の1/2以下ならば、K値の重畳により誘起される曲げ応力M^*の0.75倍となる応力を引張応力に加えたものがCNに作用した問題と、ENにM^*が作用する問題を加えたものでENに引張が作用する場合のCOD値を推定できることが判明した。ただしM^*/σmはグロス降伏する時Oとなるように引張応力の上昇につれ低下する。
さらにCNに引張が作用する場合の全面降伏後、およびENに曲げが作用する場合の弾塑性状態におけるCODの簡易推定式を求めた。
そこで表面き裂に引張と曲げが作用する場合のK値と、ENに引張および曲げが作用する場合のK値を各々等値することにより、表面き裂の中心断面に作用する曲げ応力、引張応力を求め、リガメントで全面降伏する場合の曲げ応力より、ENに曲げが働く場合の見掛上の降伏点を求め、これによりENに曲げが作用する場合のCOD値と、上述のENに引張が作用する場合のCOD値を重ね合わせることでCOD値が推定できることを、鋼管格点構造のクラウン部に存在する表面切欠に対して示した。その結果2次元問題で定義されるCOD仮説に基づくCTOD値を求めることが可能になり、さらには従来のCOD設計曲線では推定できなかった表面中央のCOD値を推定できることを示すとともに、従来近似的に与えていたR止まりにおける変位をCTODと定義するなどしていたものと、低荷重領域では一致するが、高荷重領域では推定されるCTOD値は、R止まりの変位などの定義によるそれよりは大きくなり、安全率を考えなければ従来の脆性破壊強度評価は非安全側になることが判明した。
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