熱過渡荷重を受ける板厚不連続部の解析; n乗型の応力ひずみ関係による解析計算

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石川 昌幸*; 笠原 直人

Ishikawa, Masayuki*; kasahara, Naoto

熱過渡荷重を受ける板厚不連続部に対して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、高温状態からのコールドトランジェント(0.17/sec)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=1、3、5、7、ポアソン比は0.3、0.5とした。また、形状は板厚の異なる円筒殻を2つつないだモデルで薄肉部の板厚10mm、厚肉部の板厚20mmのモデル(M20)、薄肉部の板厚10mm、厚肉部の板厚40mmのモデル(M40)、薄肉部の板厚10mm、厚肉の板厚100mmのモデル(M100)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、全ひずみに対する弾性追従パラメータqep、総体的挙動による公称ひずみに対する弾性追従パラメータqepnを算出し、次のような知見を得た。(1)局所ひずみに対する弾性追従パラメータqep上記n乗則による弾性追従パラメータqepは、R止端部近傍の評価断面において、M20は0.891.70、M40は1.081.99、M100は0.881.93であり、また平滑部の評価断面において、M20は1.242.01、M40は1.302.21、M100は1.131.69である。(2)総体的挙動による公称ひずみに対する弾性追従パラメータqepn上記n乗則による弾性追従パラメータqepnは、R止端部近傍の評価断面において、M20は0.761.49、M40は0.881.74、M100は0.881.93であり、また平滑部の評価断面において、M20は1.242.01、M40は1.302.21、M100は1.131.69である。また、n乗指数及びポアソン比の違いにより、最大応力発生位置がR止端部近傍から平滑部へと移動するケースがあり、R部止端部の弾性追従パラメータはn指数が大きくなると減少するが、平滑部の弾性追従パラメータはn指数が大きくなると増加する傾向がある。

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