高温環境下の超長寿命疲労強度特性の解明に向けた疲労試験装置の開発 平成13年度(共同研究報告書)

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服部 修次*; 伊藤 隆基*

Hattori, Shuji*; not registered

高速増殖炉構造物の強度的な安全性、健全性、信頼性を著しく向上させることを目的とし、超長寿命領域(ギガサイクル)での試験実施を可能とする超音波振動式超長寿命疲労試験装置を開発した。この試験装置は、コンバータ(ピエゾ素子)によって発生した20KHZの振動が、ブースタ、ホーンで増幅されて試験片に伝わり、試験片に繰返し応力を発生させることができる疲労試験機である。従来の油圧サーボ式疲労試験機と違い、超音波振動式疲労試験装置では共振を利用しているため、試験片自体の質量が反力の役目を果たしているので、試験片の片側を固定する必要がなく、試験片の変位を計測することで試験片の内部に発生する最大ひずみおよび最大応力を計算することができる。本試験装置の開発により、高速増殖炉用材料を対象としたギガサイクルでの加速疲労試験が可能となった。すなわち、試験で得られた寿命データを基に超寿命疲労強度特性を明らかにすることによって、適切な寿命予測のための材料強度情報や設計・保守点検時の基礎資料を提供し、構造物の安全性、健全性、信頼性の向上に寄与できるものと期待できる。本報告書では、開発した超音波振動式超長寿命疲労試験装置の仕様および特徴について報告する。

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