溶接構造体に対する非接触・累積ダメージ予測システムの確立

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656533
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 堤 成一郎 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (70344702)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 疲労 / 塑性 / き裂 / 数値解析

研究概要

各種溶接構造体の疲労設計の高度化を目指した研究は、国内外で盛んに行われてきた。しかし、その多くは実験力学的もしくは破壊力学的手法を用いた研究が主流であり、設計上も極めて重要な疲労き裂の発生段階を合理的に解明し得る理論的研究は少ない。本研究では溶接構造体を対象として、き裂発生の前駆段階に負荷応力および繰返し数に応じて変化する塑性ひずみと残留応力を計測するとともに、非線形弾塑性FEM解析技術により予測される塑性ひずみの大きさと残留応力解放挙動との関係を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] 結晶塑性FE解析による巨視的弾性応力下の繰返し軟化挙動の考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堤成一郎, 大和真征, 後藤浩二, 渡邊育夢, Fionn Dunne
  • 雑誌名: スマートプロセス学会誌 巻: 2,3 ページ: 123-127
• [雑誌論文] 有限要素解析による複合組織鋼の力学挙動評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊育夢, 細川明秀, 堤成一郎
  • 雑誌名: スマートプロセス学会誌 巻: 2,3 ページ: 119-122
• [雑誌論文] Prediction of fatigue crack initiation life by an extended cyclic plasticity model with damage counting parameter (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, S.
  • 雑誌名: Asia Pacific IIW International Congress
• [雑誌論文] Mechanical properties of strength-gradient steel sheets produced by solution nitriding (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, K., Tsuchiyama, T., Takaki, S., Tsutsumi, S.
  • 雑誌名: ISIJ International 巻: 52,10 ページ: 1872- 1878
• [雑誌論文] Mechanical response of an extended cyclic plasticity model under multi-step variable amplitude loading condition (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, S.
  • 雑誌名: Transactions of JWRI 巻: 41,2 ページ: 69-74
• [学会発表] Convergence of Cutting-Plane Algorithm in FEl Analyses Based on a Cyclic Plasticity Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, S., Fincato, R.
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会平成25年秋季講演会
  • 発表場所: 大阪(GS30)
  • 年月日: 20131121-22
• [学会発表] Plasticity FE Analysis in Multi-scale for Predicting Deformation and Fatigue Life of Steel (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, S.
  • 学会等名: JWRI-INDO workshop 2013
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2013-11-11
• [学会発表] Effect of mechanically induced phase transformation on local stress distribution predicted by a crystal FE analysis
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, S., Riccardo Fincato, Kenjiro Terada, Tomohiro Ishida
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan(P-10-24)
• [学会発表] On Convergence Rate of Cutting-Plane Algorithm in Numerical Analyses of a Cyclic Plasticity Model
  • 著者名/発表者名: Fincato, R., Tsutsumi, S., Terada, K.
  • 学会等名: 日本機械学会第26回計算力学講演会
  • 発表場所: 佐賀(2912)
• [学会発表] 多段変動応力下の繰返し変形と疲労き裂発生寿命予測
  • 著者名/発表者名: 堤成一郎
  • 学会等名: 溶接学会平成25年度秋季全国大会
  • 発表場所: 岡山