確率論的破壊力学解析コードPASCAL-SC及びPASCAL-EQの使用手引き

User's manuals of probabilistic fracture mechanics codes PASCAL-SC and PASCAL-EQ

伊藤 裕人*; 鬼沢 邦雄 ; 柴田 勝之*

Ito, Hiroto*; Onizawa, Kunio; Shibata, Katsuyuki*

軽水炉構造機器の健全性に関する研究の一環として、確率論的破壊力学解析コードであるPASCAL-SC及びPASCAL-EQを開発した。これら両コードは、安全上重要な配管溶接部の破損確率をモンテカルロ法により評価するものである。PASCAL-SCは経年劣化事象として応力腐食割れ(SCC)を対象とし、またPASCAL-EQは地震荷重等による疲労き裂進展を対象としたコードである。これらのコードは、破壊力学の最新の知見や計算機性能向上を踏まえ、非定常な地震荷重によるき裂進展が評価可能であると同時に、応力拡大係数や破断判定法に最近の破壊力学的知見が盛り込まれている。また、GUIによる入力データ作成,解析(計算)実行,解析結果のグラフ描画が可能であり、操作性の向上も図られている。本報告書は、PASCAL-SC及びPASCAL-EQの使用方法と解析理論及び手法をまとめたものである。

As a part of the aging and structual integrity research for LWR components, new PFM (Probabilistic Fracture Mechanics) codes PASCAL-SC and PASCAL-EQ have been developed. These codes evaluate the failure probability of an aged welded joint by Monte Carlo method. PASCAL-SC treats Stress Corrosion Cracking (SCC) in piping, while PASCAL-EQ takes fatigue crack growth by seismic load into account. The development of these codes has been aimed to improve the accuracy and reliability of analysis by introducing new analysis and methodologies and algorithms considering the recent development in the fracture machanics methodologies and computer performance. The crack growth by an irregular stress due to seismic load in detail is considered in these codes. They also involves recent stress intensity factors and fracture criteria. In addition, a user's friendly operation of a GUI (Graphical User Interface) which generates input data, supports calculations and plots results is introduced. This report provides the user's manual and theoretical background of these codes.