| 研究課題/領域番号 |
04650393
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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 |
船舶構造・建造
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
冨田 康光 大阪大学, 工学部, 教授 (30029251)
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| 研究分担者 |
大沢 直樹 大阪大学, 工学部, 助手 (90252585)
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, 教授 (90029174)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | 疲労被害 / 鋼材 / 熱処理影響 / 指数分布 / 変動荷重 / 応力 ひずみ応答 / 疲労試験 / 加工硬化 |
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| 研究概要 |
変動荷重下にある構造物・機器などの疲労強度解析は現状では各分野とも定荷重疲労試験結果と累積被害則を用い、累積被害値が例えば1になると破壊するという方法を基本にしている。ところが実際には種々の変動荷重条件下で限界値は一定にならず、限界値をいくらに設定すれば良いかと言う問題は未解決のままである。本研究では、定荷重繰返し及びランダム荷重繰返し条件下での応力 歪応答の差異に注目し、これとランダム疲労試験結果による疲労被害度との相関を明らかにし、実働荷重下の構造物・機器の疲労強度解析に広く用いられている累積被害則の適用性、信頼性を高めるために、軟鋼、従来型の高張力鋼、新制御圧延の高張力鋼の母材並びに熱処理影響部を想定した熱サイクル処理を行った鋼材の平滑丸棒試験片を用いて静引張り試験、定荷重繰返し試験及び定荷重並びに指数分布変動荷重疲労試験を行った。そして、各試験での応力、ひずみ応答、疲労試験では、加えて疲労寿命を求めた。また、求めた疲労試験結果を用いて線型累積被害則、修正Miner則により限界累積被害値を求めた。得られた主な結果は次の通りである。
1)3種類の鋼材の母材平滑丸試験片での応力 ひずみ応答において弾性限界応力値、降伏応力、は静試験の場合より繰返し荷重試験の方が低い値となった。すなわち、軟化が生じた。逆に、熱サイクル-材では降伏応力は高い値となり、硬化が生じた。
2)繰返し荷重試験で得られる0.2%耐力の大きさと定荷重疲労試験での疲労強度との間に強い相関があり、繰返し中の応力ひずみ応答での0.2%耐力は疲労強度を推定するための良いパラメータである。
3)疲労強度に対して良い材料とは、繰返し中の応力、ひずみ応答において加工硬化係数が小さく、降伏応力と引張り強度との差が少ない特性を有するものである。
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