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渡邊 壮太*; 久保 幸士*; 岡島 智史; 若井 隆純
日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス講演論文集(インターネット), p.581 - 585, 2017/10
高速炉の高温構造設計規格では、内圧が低く、熱応力が大きい高速炉の荷重条件の特徴を考慮し、設計者が応力緩和時の弾性追従の程度を特に意識することなく評価できるよう弾性追従係数を一意にq=3と定めた長期一次応力が低い場合の規定がある。非弾性解析を用いてより現実的な弾性追従係数を算定すれば、より合理的な設計が可能となる。そこで、設計への適用性に配慮して非弾性解析による弾性追従係数の算定方法を具体化し、非弾性解析結果から直接求めたクリープ損傷値と、弾性追従係数を用いたクリープ損傷値を比較し、評価手法の適用性を確認した。
岡藤 孝史*; 三浦 一浩*; 佐郷 ひろみ*; 村上 久友*; 久保 幸士*; 佐藤 健一郎*; 若井 隆純; 下村 健太
日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス講演論文集(インターネット), p.591 - 595, 2017/10
次世代高速炉の容器は、容器径が増大し、相対的に薄肉化することに加え、近年の想定地震荷重の増大に対応するため水平免震化されることにより、長周期の水平地震荷重が負荷された状態で、相対的に大きな鉛直荷重を繰り返し受けることになる。加えて、容器材料として、従来のオーステナイト系ステンレス鋼のほか、高降伏応力かつ加工硬化係数の小さい改良9Cr-1Mo鋼の適用も見込まれる。高速炉高温構造設計規格で規定されている座屈評価法は、厚肉容器の塑性座屈を主対象としており、繰返し荷重の影響も考慮されていない。そこで、既往研究の知見も踏まえ、薄肉円筒容器構造の軸圧縮、曲げ、せん断の弾性座屈とそれらの相互作用、および鉛直荷重の繰返し負荷による座屈荷重低下を考慮でき、かつ改良9Cr-1Mo鋼製容器にも適用可能な新たな座屈評価式を提案し、改良9Cr-1Mo鋼製円筒容器に対する座屈試験と数値解析を実施し、当該座屈評価法の適用性と解析精度を検討した。
安藤 勝訓; 月森 和之; 鬼澤 高志; 和田 雄作
no journal, ,
日本機械学会で軽水炉に対して制定された「シビアアクシデント時の構造健全性評価ガイドライン」を参考に、高速炉の原子炉格納容器本体に対して弾塑性解析を実施し、最高使用温度・圧力を超えた条件における高速炉の原子炉格納容器本体の応答について解析的に評価を行った。
月森 和之; 安藤 勝訓; 矢田 浩基; 荒川 学*; 北川 敬太*
no journal, ,
比較的山数の少ない液圧成形ベローズに内圧を負荷していくと、まずインプレーンスクワームと呼ばれる座屈を生じ、その後隣接する山同士が接触し、次第に谷部が外に張出し、ついには全体が張出す。過酷事象の際は座屈後どこまでバウンダリ機能が維持されるかが問われる。座屈まではFEM大変形解析で解析可能であるが、山間の接触が進むと収束解を得ることが非常に困難となる。本研究では、端部を移動させることで接触を回避する方法及び陽解法を準静的に用いる解析により、終局変形を求めることを試み、実際の変形形状と比較検討した。
山口 義仁; 長谷川 邦夫; Li, Y.
no journal, ,
負の応力比における疲労亀裂進展では、荷重振幅における亀裂が開口している負荷過程のみが亀裂進展に寄与するため、亀裂進展評価において亀裂開閉口挙動を考慮することが重要である。本研究では、原子力プラントで用いられる炭素鋼管から試験片を製作し、荷重振幅の大きさ及び応力比を変えた繰返し荷重負荷試験を実施し、それぞれの条件下における亀裂開閉口挙動を観察した。そして、亀裂開閉口挙動の負荷の大きさに対する依存性及び応力比依存性を明らかにした。具体的には、荷重振幅が大きくなるにつれて亀裂は閉口しにくくなること、荷重振幅がある値よりも大きくなると亀裂進展に寄与する荷重振幅は一定値に漸近する傾向にあることを明らかにした。また、荷重振幅の大きさが同じであっても、応力比が小さく(圧縮荷重が大きく)なるほど、亀裂進展に寄与する荷重振幅が小さくなる傾向にあることを明らかにした。さらに、-2 
R 
0の負の応力比の範囲であっても、K
- K
25MPa
となる荷重振幅の範囲であれば、
K = Kとすることで、安全側に亀裂進展速度を評価可能であることを明らかにした。
鬼澤 高志; 若井 隆純
no journal, ,
次世代ナトリウム冷却高速炉の構造材料に適用を検討している316FR鋼は、60年設計に対応するための材料強度基準等の拡張が求められている。このため、316FR鋼の長時間クリープ特性を評価し、高温・長時間領域ではクリープ破断延性およびMonkman-Grantプロットの傾きが変化することを明らかとした。高温・長時間領域におけるクリープ特性の変化を踏まえ、解析方法に領域分割解析法を採用し、材料強度基準等の拡張に適用可能な長時間外挿性を重要視したクリープ破断関係式を開発した。
東條 拓也*; 山本 健義*; 黒田 雅利*; 相原 純; 橘 幸男
no journal, ,
高温ガス炉の燃料は黒鉛・炭素母材で成形した燃料要素を使用している。しかしながら、高温ガス炉の安全性・信頼性を更に向上させるため、高温ガス炉の特徴的な事故のひとつである空気侵入事故時に、想定をはるかに超える空気が侵入した場合でも、燃料の耐酸化性能が維持されるよう、耐酸化性能を持たせる研究が現在行われている。本研究では、様々なホットプレス条件で作製した耐酸化燃料要素に対して強度試験を行った。その結果、ホットプレス温度では1300
1600
Cの範囲で温度が低いほど圧縮強さは大きくなる傾向を示した。