2020 年度研究成果報告書

溶接残留応力が防撓パネルの最終強度に及ぼす影響に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K13945
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関	国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所
研究代表者	小森山祐輔国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (90805110)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	溶接残留応力分布 / 最終強度
研究成果の概要	溶接残留応力分布がパネル・防撓パネルに及ぼす影響を調査するために、荷重載荷による溶接残留応力分布の変化を実験的に検証した。はじめに、溶接継手試験片を製作し、残留応力分布の計測法としてX線残留応力測定装置を行うための鉄板表面の処理方法について検討した。次に、溶接継手試験片に引張・圧縮荷重を載荷する実験を行い、残留応力分布の変化が大きくないことを確認した。また、引張・圧縮荷重の繰返し荷重を載荷する実験も行い、同様に残留応力分布の変化が大きくない結果を得た。また、防撓パネルで構成されるボックスガーダーとパネルを対象に溶接残留応力を考慮したFEMを用いた解析を行い、溶接残留応力の影響を調査した。
自由記述の分野	最終強度
研究成果の学術的意義や社会的意義	疲労強度を対象に溶接線の周りに発生するき裂に関する研究は多く実施されているが、最終強度を対象に荷重載荷による溶接残留応力分布の変化を実験的に調査した研究は数少なく、本研究で得られた知見は大きな価値があると考えられる。塑性ひずみが生じない荷重レベルで引張・圧縮荷重を載荷しても溶接残留応力分布に大きな変化が確認されなかった、また繰返し荷重を載荷した場合も大きな変化がなかったことは最終強度を検討する際の溶接残留応力分布の設定の参考になる知見である。また、FEM解析で得られた荷重条件による最終強度の違いは、最終強度が荷重履歴に依存することを示唆する知見であり、今後検討していく価値があるものだと考える。