Anisotropic deformation effect on the fracture of core components made of two-dimensional C/C composite

2次元C/C複合材製の炉内構造物の破壊に及ぼす異方性変形の影響

角田 淳弥 ; 柴田 大受 ; 石原 正博 ; 伊与久 達夫; 辻 延昌*

Sumita, Junya; Shibata, Taiju; Ishihara, Masahiro; Iyoku, Tatsuo; Tsuji, Nobumasa*

C/C複合材は高温ガス炉の炉内構造物の材料として有望であるが、繊維に対して平行方向と垂直方向とで熱・機械的特性に大きな異方性を有しており、構造材の強度特性の評価は困難である。本研究では、中性子照射条件の黒鉛の応力解析に用いられている有限要素法を用いたVIENUSコードをC/C複合材の異方性を取り扱えるように改良し、2次元C/C複合材で炉内構造物を製作した場合について、弾性係数,熱膨張率等の異方性をパラメータとして炉の運転状態に応じた変形・応力解析を行った。また、解析結果に基づき構造物の破壊強度を競合リスク理論を用いて評価した。その結果、2次元C/C複合材の層間のせん断応力が破壊を生じる要因の一つであることを示した。

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