機器免震有効性評価法の碍管付き起動変圧器への応用

蛯沢 勝三; 宇賀 丈雄*

第22回地震工学研究発表会論文集, p.815 - 818, 1993/00

安全上重要で地震動抵抗力の小さく、耐震対策の難しい機器を免震構造化した場合の適用性と有効性を確率論的手法を用いて評価する手法を提案すると共に、評価用コードを開発している。この手法は、免震装置のない場合での機器の耐用期間中の損傷確率の大きさから適用性を評価し、免震装置のない場合とある場合での損傷頻度の比の大きさから有効性を評価するものである。この手法を原子力機器の中で安全上重要と考えられているものの1つである275kV碍管付き起動変圧器に応用し、積層ゴム及びベアリング支承コイルバネ粘性ダンパー免震装置それぞれで免震構造化した場合の損傷頻度と非免震での損傷頻度を求めた。対象とした条件下では、両免震装置での損傷頻度は大きく違わないことと、非免震に比べ約3桁程度低減されることが分かった。

PWR用余熱除去ポンプの耐震性

宇賀 丈雄; 白木 万博*; 本間 敏秋*; 松林 博*; 稲塚 久*; 中島 宣文*

三菱重工技報, 17(3), p.350 - 362, 1980/00

ポンプとしては比較的単純な回転体構造から成る単段両吸込型の余熱除去ポンプについて主に実験的な立場から耐震性の検討を行った。その結果、(1)ポンプの主要部分の固有振動数が地震の卓越振動数よりも十分大きい場合、地震に対してポンプの運転機能におよぼす影響はほとんどない。(2)PWR用余熱除去ポンプが実際に取付けられている場所を考慮して耐震裕度は動的設計加速度の約5倍あることが確認された。(3)ポンプの回転子-軸-軸受系の振動特性としてはポンプのwear ring部の流体減衰効果が大きいため、地震に対する励振効果を十分抑制できる。(4)wear ring部の流体間隙部を静止構造体とみなすより、回転による遠心力による加圧効果を考慮した方が回転子-軸-軸受系の動力学的特性を評価する精度が向上する。などが得られた。

高温構造設計法とその実際

宇賀 丈雄; 古平 恒夫

応用機械工学, 20(10), p.24 - 29, 1979/00

高温構造設計の基本事項で明示するため、構造部材が高温になった場合、荷重形態に対応して現われる時間依存の変形挙動を説明し、構造物に予想される可能な破損形態と強度条件について述べ、実際に採用されている構造強度設計法の実例と簡素化された変形解析の手順について図式をまじえて解説した。

An Experimental study of progressive strain growth due to thermal-stress ratcheting

宇賀 丈雄

J.Eng.Mater.Technol., 100(2), p.150 - 156, 1978/02

https://doi.org/10.1115/1.3443464

熱応力ラチェットによる変形進展の可能性は理論的解明されていたが実験的には皆無に等しかった。そこで3本棒試験法を考案し、これを用いて実験室規模で、荷重条件(定常膜応力レベル、熱応力抗巾レベル)荷重履歴効果、熱応力分布効果など変形進展挙動に及ぼす各種因子を実証的に明らかにするとともにその原因について解析検討を加えた。

ひずみ硬化材における熱応力ラチエットの変形挙動; 高温部材と低温部材の面積比の異なる場合

宇賀 丈雄

日本機械学会論文集,A, 44(N0.379), p.816 - 824, 1978/00

熱応力ラチェットによる変形挙動について部材の熱応力分布の効果を解明するため、3本棒試験体の高温部材と低温部材の面積比を変えた試験を行った。また部材のひずみ硬化性、熱応力負荷時の降状強さの低下を考慮したひずみ生長に関する理論式を導びいた。実験および理論解の結果から高温部材に対する低温部材の面積比が1の時、ひずみ生長は最大となり1から離れるに従がい変形量の低下することを明らかにした。

多目的高温ガス実験炉第1次高温構造設計指針

野村 末雄; 宇賀 丈雄; 宮本 喜晟; 武藤 康; 幾島 毅; 古平 恒夫; 鈴木 道明*

JAERI-M 6396, 117 Pages, 1976/02

JAERI-M-6396.pdf:3.26MB

多目的高温ガス実験炉はヘリウム冷却ガス出口温度1000C、40kg/cmで設計されている。このような高温構造物の構造物の設計指標となる基準が必要となり、本報はその第1次構造設計指針である。この指針は高温ガス炉の安全基準(ANSI-N213)、ASME Boiler and Pressure Vessel Code、SectionIII、Code case 1592、日本における原子力施設の耐震基準などを参考にして作成した。内容は指針の前提条件、構造設計と関連する設計仕様・安全設計、耐震設計手法、考慮すべき破壊様式、各種構造機器の応力評価基準、使用材料の許容応力値などである。

多目的高温ガス実験炉用2 1/4CR-1Mo綱およびハステロイ-Xの設計データに関する調査

古平 恒夫; 鈴木 道明*; 宇賀 丈雄

JAERI-M 6213, 43 Pages, 1975/08

JAERI-M-6213.pdf:1.16MB

原研における多目的高温ガス実験炉開発の一環として「多目的高温ガス実験炉高温構造設計指針」が、ワーキング・グループ(HWG-4)を中心にまとめられた。この指針において、高温部と圧力部に構造を分離していることが特徴として挙げられ、これに伴って、使用材料も前者はハステロイ-X、後者は2 1/4CR-1Mo鋼が採用されている。本報告は、今回の設計指針の作成に際して、2 1/4CR-1Mo鋼(焼なまし材)およびハステロイ-Xの設計応力強さの妥当性の評価、あるいは、設計応力強さ決定のために、国内外の文献、カタログ、技術資料等を調査し、検討した結果をまとめたものである。なお、これらの材料の設計応力強さは、ASME Section IIIおよびCode Case 1592の決定基準に準拠して求めている。

圧力容器の熱応力ラチェット

宇賀 丈雄

配管と装置, 15(3), p.16 - 25, 1975/03

内圧による定常膜応力と繰返し熱応力との相乗効果により熱疲とは異質の熱応力の繰返しごとに定常膜応力の作用方向に変形が進展するいわゆる進行性変形現象の生ずる場合があり、これを熱応力ラチェットと呼んでいる。これは高性能化された熱負荷をうける圧力構造物の設計において重要な制限因子の一つになっている。ここでは熱応力分布が部材内で線型の場合を中心に、熱応力ラチェットの発生限界荷重、これを越えた時のラチェット変形の大きさ、実在材の熱応力ラチェットの実験例、クリープ挙動を考慮に入れた高温でのクリープラチェットなどについて強度設計上の観点から述べた。

原子炉安全工学講座,5; 1次冷却系統の構造設計

村主 進; 宇賀 丈雄

原子力工業, 20(1), p.73 - 79, 1974/01

http://ci.nii.ac.jp/naid/40017723227

軽水動力炉の1次冷却系統の構造設計に関して、亀裂の発生原因、破損防止のための構造設計、運転状態の分類と許容応力または許容荷重、構造部材内に生ずる応力分布、応力の発生原因による許容応力強さの制限などについて説明し、また高温ガス炉の構造設計に関してクリープ現象について述べた。

高温構造設計; 特集・原子炉構造の高温化の課題

藤村 理人; 宇賀 丈雄

日本原子力学会誌, 14(11), p.632 - 639, 1972/11

47年原子力シンポジウムで行なった講演内容を特集したものである。現用構造設計手法を高温-拡大するための問題点を明らかにし、高温化にともなう材料強度の性質のとり扱いを解説している。さらに、高温構造設計のクリープ強さの設計への通用の問題点を記述している。また、高温疲れ損傷とクリープ損傷の相互関係を具体的な事例として指摘している。とくに、高温においては、熱ラチェットによる変形促進と熱荷重問題が特有の現象として、構造設計に問題になる点を明らかにしている。最後に、研究開発項目にふれて、研究開発の必要性を強調している。