船舶海洋構造物のｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ評価手法の高度化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22246109
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 角 洋一 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (80107367)
• 研究分担者: 川村 恭己 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50262407)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 船舶工学 / 海上安全 / 長寿命化 / 構造材料 / 海洋工学

研究概要

本研究では、大波高時のスラミングに誘起されるホイッピングを考慮した疲労き裂の伝播に関して、実験および数値シミュレーションにより疲労き裂進展に及ぼす振動応力成分の重畳影響を明らかにした。残留応力下の疲労き裂進展の解明に関しては、溶接残留応力とともに過大荷重負荷やピーニング処理後の残留応力の算定法を開発し、残留応力影響を考慮した新しい疲労き裂管理概念を示した。腐食平板については、腐食面の表面形状のランダム性の表現法、腐食材の破断数値シミュレーション法とその実験的検証を行うとともに、経年腐食を考慮したリスクベース評価手法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Fatigue crack propagation in marine structures under seaway loading (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi
  • 雑誌名: International Journal of Fatigue 巻: 58 ページ: 218-224
  • DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2013.03.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fracture control of extremely thick welded steel plates applied to the deck structure of large container ships (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi, H.Yajima, M.Toyosada, T.Yoshikawa, S.Aihara, K.Gotoh, Y.Ogawa, T.Matsumoto, K.Hirota, H.Hirasawa, M.Toyoda and Y.Morikage
  • 雑誌名: Journal of Marine Science and Technology 巻: 18-4 ページ: 497-514
  • DOI: 10.1007/s00773-013-0222-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of preload and stress ratio on fatigue strength of welded joints improved by ultrasonic impact treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Okawa, H.Shimanuki, Y.Funatsu, T.Nose, Y.Sumi
  • 雑誌名: Welding in the World 巻: 57-2 ページ: 235-241
  • DOI: 10.1007/s40194-012-0018-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study on random field model for representation of geometry of corroded plates and estimation of stochastic property of their strength (2013)
  • 著者名/発表者名: Myo Myo Htun, Y.Kawamura, M.Ajiki
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: 18号 ページ: 91-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thickness effects on fatigue strength of plates with semi-elliptical side notches and weld joints (2011)
  • 著者名/発表者名: S.M.Ikhtiar Mahmud and Y.Sumi
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: 14号 ページ: 19-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometrical effects of pitting corrosion on strength and deformability of steel rectangular plates subjected to uniaxial tension and pure bending (2011)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Rabiul Islam, Y.Sumi
  • 雑誌名: 日本船舶海洋工学会論文集 巻: 14号 ページ: 9-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-scale modeling of fatigue crack propagation applied to random sequence of clustered loading (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi and T.Inoue
  • 雑誌名: Marine Structures 巻: 24 ページ: 117-131
  • DOI: 10.1016/j.marstruc.2011.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crack paths in weld details under combined normal and shear loading (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi M.Mohri and M.Nakamura
  • 雑誌名: Engineering Fracture Mechanics 巻: 77 ページ: 2115-2125
  • DOI: 10.1016/j.engfracmech.2010.02.017
  • 査読あり
• [学会発表] Fatigue crack problems in relation to the up-sizing marine structures (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi
  • 学会等名: Proceedings of the 27th Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures
  • 発表場所: National Taiwan Ocean University, Keelung (pp.29-36)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Welding residual stress and its effect on fatigue crack propagation after over loading (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuan Kuilin and Y.Sumi
  • 学会等名: Analysis and Design of Marine Structures
  • 発表場所: Taylor & Francis Group (pp.447-455)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] A study on the method to estimate the stochastic property of the strength of corroded plate by response surface method with polynomial chaos expansion (2013)
  • 著者名/発表者名: Myo Myo Htun, Y.KawamuraMyo Myo Htun, Y.Kawamura
  • 学会等名: Proceedings of the PRADS2013
  • 発表場所: (pp731-738)
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Some problems of fatigue crack propagation in marine structures under seaway loading (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi
  • 学会等名: Proceedings of the International Conference on Crack Paths (CP2012)
  • 発表場所: Gaeta (CD-ROM (12pages))
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Geometrical effects on strength and deformability of corroded steel plates (2011)
  • 著者名/発表者名: Muhammad Rabiul Islam, Y.Sumi
  • 学会等名: Advances in Marine Structures, Taylor & Francis Group
  • 発表場所: (pp.151-159)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Overview of Japanese joint research project on safety-related issue of extremely thick steel plate applied to large container ships (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi, H.Yajima, M.Toyosada, T.Yoshikawa, S.Aihara, T.Matsumoto, K.Hirota, H.Hirasawa, M.Toyoda and K.Gotoh
  • 学会等名: Proceedings of PRADS 2010
  • 発表場所: Rio de Janeiro (pp.980-98)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Experimental and computational studies on fatigue crack propagation under the effects of random sequence of cluster loading (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi and T.Inoue
  • 学会等名: Proceedings of PRADS 2010
  • 発表場所: Rio de Janeiro (pp.1366-1374)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Comparison of two different hold frame structures of a bulk carrier based on structural reliability analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kawamura and Y.Sumi
  • 学会等名: Proceedings of PRADS 2010
  • 発表場所: Rio de Janeiro (pp.1421-1431)
  • 年月日: 20100000
• [図書] Mathematical and Computational Analyses of Cracking Formation, -Fracture Morphology and its Evolution in Engineering Materials and Structures- (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Sumi
  • 総ページ数: 282
  • 出版者: Springer(ISBN 978-4-431-54934-5)
• [図書] 第I編現象の数理:亀裂進展経路 (分担執筆), 応用数理ハンドブック (日本応用数理学会編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 角洋一
  • 総ページ数: 94-95
  • 出版者: 朝倉書店、東京