| 研究課題/領域番号 |
20K04660
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
田村 洋 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (10636434)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 修正ワイブル応力 / 累積破壊確率 / 脆性破面率 / シャルピー衝撃試験 |
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| 研究実績の概要 |
令和2年度は，本研究で提案を目指すひずみ速度制御型試験に必要な，数値解析による試験時の動的応力・ひずみの推定手法を検討した．具体的には，構造用鋼材SS400，SM570のシャルピー衝撃試験を対象に，有限要素モデルの陽解法により試験の再現を試みた．再現性の検証としては，シャルピー衝撃試験時の動的ひずみ計測等によって行うことを予定していたが，いわゆるコロナ禍により試験実施の見通しが立たず断念せざるを得なかった．そこで，数値解析と修正ワイブル応力評価に基づき算定されるシャルピー衝撃試験時の累積破壊確率と，文献（高嶋ら(2008)）で報告されている同種鋼材の試験結果を比較し，動的応力・ひずみの推定手法の妥当性を評価した．比較に際しては，複数の試験温度について，数値解析と修正ワイブル応力評価に基づく累積破壊確率を算定し，高嶋ら(2008)で報告されている脆性破面率の遷移曲線の整合性に着目した．ただし，高嶋ら(2008)の情報は限られており，かつ同種といえども数値解析と修正ワイブル応力評価で使用した材料特性値を得た鋼材と高嶋ら(2008)で報告されている試験の供試材では，製造ロットの異なる鋼材であるため定性的に評価した．
検討の結果，解析的に得られた累積破壊確率は高嶋ら(2008)に記載されている脆性破面率の遷移曲線と同様に低温域から高温域に向かって上昇を示している．また，遷移開始温度も概ね脆性破面率の遷移曲線と同等であり，検討した解析的手法によりシャルピー衝撃試験時の再現が可能であることが定性的に確認された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
いわゆるコロナ禍により，当初予定していた試験の実施を見送ることになり，数値解析と修正ワイブル応力評価に基づき算定される，シャルピー衝撃試験時の累積破壊確率の再現性に関する定量的評価に至らなかったため．
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度に検討した，数値解析による試験時の動的応力・ひずみの推定手法は，本研究で提案を目指すひずみ速度制御型試験において修正ワイブル応力評価のために援用される予定である．そこで今後は，数値解析と修正ワイブル応力評価で使用した材料特性値を得た鋼材と同ロットの供試材を用いて，数値解析に関する定量的な再現性評価を行う予定である．そのうえで，本研究の目的の一つである，修正ワイブル応力評価に必要な材料パラメータ同定のための簡易的試験方法の確立（試験片形状，載荷速度，試験温度域等の決定）を実験・解析の双方から行っていく予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
いわゆるコロナ禍により，計画していたシャルピー衝撃試験を実施することをできず，次年度に見送ったため．次年度使用額は，シャルピー試験片の製作に用いる予定である．
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