Stress intensity factor analyses of surface cracks in three-dimensional structures; Comparison of the finite element solutions with the results obtained by the simplified estimation methods

三次元構造物中の表面き裂の応力拡大係数解析; 有限要素解と簡易評価法による解の比較

宮崎 則幸; 柴田 勝之; 渡辺 隆之*; 田形 一則*

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本報では、種々の三次元構造物中の表面き裂の応力拡大係数を有限要素法計算プログラムEPAS-J1を用いて求め、この解と他の有限要素解、あるいはASME Sec.XIに示されている手法を用いた簡易評価法による解と比較した。簡易評価法のうち、NewmanとRajuにより提案された式を用いた場合については、き裂縁に沿った応力拡大係数の分布も求められるので、この分布について、EPAS-J1による結果と比較した。結果は、次の3つの問題について示されている。(1)平板中の埋没、あるいは表面円き裂。(2)内圧を受ける円筒の中の軸方向楕円表面き裂(3)面内曲げ荷重を受けるエルボ中の軸方向楕円表面き裂。これらの解析から、EPAS-J1は、ほぼ妥当な応力拡大系数値を与えることが分った。

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