2017 Fiscal Year Annual Research Report
脆性破壊の伝播・停止現象の力学モデル確立と長大亀裂問題の解明
| Project/Area Number |
15H05561
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
柴沼 一樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30611826)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 脆性亀裂伝播 / アレスト靭性 / 破壊のクライテリオン / アレスト設計 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度に開発した提案モデルによる系統的な計算を実行し，鋼板の脆性亀裂アレスト設計に関する考察を行った．本モデルによる計算結果として得られるアレスト靭性K_caの温度依存性曲線は左に凸な形状となり，この極大値としてEssential Crack Arrest Temperature (ECAT)の存在を示唆している．このECATに関して様々な影響因子の評価を行い，設計温度における任意の強度・板厚を有する鋼板の必要アレスト靭性の推定式の提案を行った．推定式で予測した必要アレスト靭性は過去の実験で得られた全ての混成型試験の結果を説明可能であることが示された．
さらに，これまでの研究成果により，局所応力は劈開亀裂伝播を記述するための最も有力な破壊のクライテリオンであることは示唆されていたが，高速伝播中の亀裂先端が一定の応力を維持している実験的証拠は報告されていない．これは，現象における3次元効果により亀裂前縁の応力状態を評価することが困難であったためである．そこでまず，亀裂伝播中に理想的な2次元状態となるようなサイドグルーブ試験体を設計し，2種類の鋼板を用いて負荷応力と温度を変化させた系統的な破壊試験を実施した．その結果，それぞれの鋼板に対して試験条件によらず亀裂伝播中の局所応力はほぼ一定となることが示された．本研究の成果は，実験的事実として局所破壊応力は劈開亀裂伝播に対する材料特性値であり，鋼の劈開亀裂伝播・停止を記述する材料特性値として有効であることを示すものである．
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(5 results)
