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熱過渡荷重を受けるY型接合構造の解析 -n乗型の応力ひずみ関係による解析計算ー

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笠原 直人; 石川 昌幸*

kasahara, Naoto; Ishikawa, Masayuki*

Y型接合構造に関する荷重依存性のない弾性追従パラメータを求めるため、荷重条件を変化させて解析を実施してきている。前報までは定常熱応力に関する検討を行い、本報では熱過渡荷重に対するn乗型の応力ひずみ関係による応力解析(非線形弾性モデルによるn乗則解析)を行った。熱過渡条件は、常温からのホットトランジェント(15$$^{circ}C$$/HR、通常起動)と高温定常状態からのコールドトランジェント(0.5$$^{circ}C$$/SEC、手動トリップ)である。本解析におけるパラメータは以下の通りである。材料特性のパラメータであるn乗則指数は、n=3、5、7、ポアソン比は0.3、0.5とした。また、形状はスカート板厚50MM、胴板厚30MM、接合部を補強したモデル(IHX)、スカート板厚50MM、胴板厚30MMのモデル(MD2)、スカート板厚30MM、胴板厚50MMのモデル(MD3)の3ケースとした。さらに、対応する弾性解析結果と組み合わせることにより、全ひずみによる弾性追従パラメータqEP、総体的挙動による弾性追従パラメータqEPN、n乗則解析における最大応力発生評価断面と弾性解析における最大応力発生評価断面の組み合わせについてのqEP、qEPNを算出し、次のような知見を得た。1)全ひずみによる弾性追従パラメータqEP通常起動荷重下における上記n乗則解析による弾性追従パラメータqEPはIHXにおいて2.08$$sim$$4.26、MD2は1.66$$sim$$4.73、MD3は1.93$$sim$$4.23である。また手動トリップ荷重下ではIHXにおいて1.37$$sim$$2.4、MD2は1.71$$sim$$3.34、MD3は1.51$$sim$$2.88である。2)総体的挙動による弾性追従パラメータqEPN通常起動荷重下における上記n乗則解析による弾性追従パラメータqEPNは、IHXにおいて1.77$$sim$$3.73、MD2は1.57$$sim$$4.70、MD3は1.76$$sim$$4.02である。また手動トリップ荷重下ではIHXにおいて1.29$$sim$$2.4、MD2は1.61$$sim$$3.26、MD3は1.44$$sim$$2.88である。また、上記熱過渡荷重の違いによりMD2モデルに関しては最大ひずみ発生位置に変化(スカート部から胴部へと移動)が見られた。他のモデル(IHX、MD3)に関しては、上記熱過渡荷重とも最大ひずみ発生位置はスカート部である。

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