1997 Fiscal Year Annual Research Report
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07305045
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
矢島 浩 広島大学, 工学部, 教授 (40263727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村川 榮一 大阪大学, 接合科学研究所, 助教授 (60166270)
豊貞 雅宏 九州大学, 工学部, 教授 (30188817)
藤久保 昌彦 広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
藤本 由紀夫 広島大学, 工学部, 教授 (60136140)
矢尾 哲也 広島大学, 工学部, 教授 (20029284)
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| Keywords | 座屈・塑性崩壊 / 亀裂強度 / 圧縮塑性歪 / V-ノッチシャルピー衝撃試験 / 切欠靱性低下 / 溶接構造部材 / 繰り返し荷重 / 亀裂発生・破断強度 |
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| Research Abstract |
荒天回避の失敗などによる過大な荷重が作用した場合や,十分な保守・点検が行なわれず腐食・経年劣化によって板厚衰耗が生じた場合などには,船体を構成している部材に座屈・塑性崩壊が発生することがある。引き続き変動荷重が負荷されると,圧縮塑性歪を受けて延性・靱性が低下している座屈撓みの内側(圧縮側)から早期に亀裂が発生・進展し,部材を切断または不安定亀裂化する危険がある。このように構造部材の座屈崩壊後に発生する亀裂が,大破壊事故の引き金となった損傷例が実際の大型船舶などで確認されている。
本研究の目的は,座屈によって大きな圧縮塑性歪を受けた箇所から発生する亀裂を対象に,亀裂発生・進展現象に関しての定量的な評価を可能ならしめることである。
平成9年度研究では,JIS一般構造用圧延鋼材SS400,JIS溶接構造用圧延鋼材SM490CおよびSM490Aを供試しての各種経験,および有限要素法による弾塑性大変形解析を実施し,概略以下の成果が得られた。
1.軸力圧縮予歪材のV-ノッチシャルピー衝撃試験を実施し,圧縮予歪が鋼材の切欠靱性〔吸収エネルギー遷移温度(vTrE)など〕に及ぼす影響を定量的に把握した。
2.小型平滑帯板試験体を用いた繰り返し曲げ荷重下での亀裂発生試験により,座屈撓みの内側(圧縮側)からの亀裂発生・破壊強度を実験的に把握した。
3.小型スチフナ隅肉溶接試験体を用いた繰り返し曲げ荷重下での亀裂発生試験により,スチフナ隅肉溶接止端部からの亀裂発生・破壊強度を実験的に把握した。
4.上記2,3の試験対を対象とした有限要素法解析により,亀裂発生部の応力・歪分布などを詳細に把握した。
5.上記2,3,4の結果を総合して,鋼構造部材の座屈崩壊後に圧縮側から発生する亀裂の,発生・破断強度を定量的に評価した。
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