構造物の安全性評価システムの開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06302066
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 町田 進 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70010692)
• 研究分担者: 吉成 仁志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20167737) ; 宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70111474) ; 藤本 由紀夫 広島大学, 工学部, 教授 (60136140) ; 三村 宏 横浜国立大学, 工学部, 教授 (80219716) ; 板垣 浩 横浜国立大学, 工学部, 教授 (10017882)
• キーワード: 構造安全性 / 欠陥評価 / 信頼性工学 / 破壊靱性値 / 複数欠陥の干渉 / 非破壊検査

研究概要

き裂を含む構造物の安全性評価、すなわち、そのき裂が破壊力学的に見て許容しうるかどうかの判定を行う欠陥評価法として規格化されているWES2805の考え方に、信頼性工学的取り扱いを導入した。AFOSM法による計算結果をベースに部分安全係数の概念を取り入れ、評価の最終段階で歪値、き裂寸法、破壊靱性値にこれらの部分安全係数を乗ずることで、対応する評価の信頼度を一定に保つことができるようになった。これによって、より合理的な欠陥の許容判定を可能にすることができるとおもわれる。
また、超音波探傷による欠陥評価システムについては、種々の人工欠陥を導入した試験体を用意し、超音波にによる探傷を行った後、試験体を極低温で破壊させ、実際の破面より欠陥の寸法を測定して超音波探傷結果と詳細な比較を行った。その結果、従来JIS規格で規定されているL線カット法よりもL/2線カット法が、よりよく欠陥長さを評価できることが判明した。また、従来、方法の確立されていなかった欠陥高さについても、これを推定する方法を提案した。同時に、超音波探傷結果に基づき、破壊強度評価を行ったところ、実用に耐える精度で破壊強度を推定することができることを明らかにした。
さらに、破壊靱性値のばらつきについては、このばらつきのメカニズムを考察するとともに、ばらつきを説明するためのモデルを構築した。
以上のように、本年度は本研究の核となる項目について極めて有用な成果を得ることができ、来年度、これらを取りまとめることで構造物の安全性評価システムを開発する見通しがついたといえる。

研究成果

• [文献書誌] Kawano A., Itagaki H., Ishizuka T.: "Selection of the First Inspection Time Based on Maximization of Amount of Information." 日本造船学会論文集. 176. 597-602 (1994)
• [文献書誌] Kawano A., Itagaki H., Ishizuka T.: "An Application of Bayesian Decision Theory to the Design and Inspection of Marine Structures." 日本造船学会論文集. 176. 587-595 (1994)
• [文献書誌] H. Mimura, K. Ando, K. Tsuji, T. Kobayashi: "SCATTER OF FRACTURE TOUGHNESS IN AN INHOMOGENEOUS MATERIAL" FATIGUE & FRACTURE of ENGINEERING MATERIALS & STRUCTURES. Vol.18, No.4. 455-462 (1995)
• [文献書誌] S. Machida, H. Yoshinari, S. Kaneda: "On the, Interction Criteia in Defect Assessment Methods" 圧力技術. 33. 204-215 (1995)
• [文献書誌] 町田 進,宮田隆司,吉成仁志,鈴木康弘: "脆性破壊に関する欠陥評価への信頼性工学の導入" 構造物の安全性および信頼性 JCOSSAR'95論文集. 3. 153-156 (1995)
• [文献書誌] 山本規雄,町田 進: "船体のき裂損傷調査との発見の可能性" 構造物の安全性および信頼性 JCOSSAR'95論文集. 3. 215-218 (1995)
• [文献書誌] 三村 宏: "鋼の破壊靱性のばらつき" 構造物の安全性および信頼性 JCOSSAR'95論文集. 3. 297-600 (1995)