| 研究課題/領域番号 |
62460078
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料力学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
市川 昌弘 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (80017334)
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| 研究分担者 |
高松 徹 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (00106890)
秋田 敏 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (60017390)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| キーワード | 余寿命評価 / クリ-プ疲労 / 微小き裂 / 極値統計 / 画像処理 / 信頼性工学 |
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| 研究概要 |
本研究はクリ-プ疲労条件下で極値統計解析と画像処理技術を用いて最大き裂長さを推定し、それに基づいて信頼度(あるいは破壊確率)を考慮した余寿命評価法を開発することを目的としたものである。具体的には、高温疲労試験システムの製作(主としてマイクロコンピュ-タによる制御部とひずみ測定部)、オ-ステナイトステンレス鋼SUS316Lのクリ-プ疲労試験の実施(650℃、大気中)、画像処理技術の導入(独自のアルゴリズムの開発を含む)とそれによる微小分布き裂長さの計測、一定繰返し数間隔での極値統計解析による最大き裂長さの推定と実測値との比較、信頼度を考慮した余寿命評価法の開発を行った。得られた成果は次のように要約される。
まず、極値統計解析により最大き裂長さを推定するためにはきわめて多数のき裂の長さを計測する必要があり、それに要する時間と労力が問題となるが、本研究では画像処理技術の導入(独自のアルゴリズムの開発を含む)により計測を自動化し、この問題を解決した。この場合30μm以上の長さのき裂を誤差±10%以内の精度で測定できた。
次にクリ-プ疲労において極値統計により最大き裂長さを推定するという方法の限界を明かにした。すなわち、本実験によりき裂合体開始前は推定値は実測値とほぼ一致するが、合体開始後は一致しなくなることを明らかにした。これは最大き裂長さにもとづいて余寿命評価を行う上で重要な知見である。
さらに、従来の再帰期間の概念を拡張した“修正再帰期間"の概念を提唱し、これを用いて信頼度を考慮した余寿命評価法を開発した。この方法は、単なる平均値的余寿命ではなく低破壊確率(高信頼度)に対応した余寿命を推定するものである。
以上の要約のように、本研究により有用な成果が得られた。
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