構造物非弾性挙動影響調査

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島川 貴司*; 中村 協正*

Shimakawa, T.*; not registered

実用化戦略調査研究の一環として、小型簡素なプラント機器を実現するため高温構造設計法の抜本的な高度化が求められている。その具体的方策として、非弾性解析による設計の実現を目指している。本研究では、本格的研究に先立ち、非弾性解析により得られる非男性挙動と設計評価対象である破損現象との関係を、メカニズムの観点から分析調査した。負荷が荷重制御型に近づくと、非弾性解析により得られる応力評価誤差は小さくなるがひずみ評価誤差は大きくなる。また、破損形式としては破断が生じ易くなる。逆に変位制御に近づくと応力評価精度は下がるが、ひずみに関しては構成方程式依存性が小さくなり、評価精度が向上すると考えられる。破損様式としてはクリープ疲労と変形が支配的となる。実際の高速炉機器では、弾性追従と若干の1次応力の存在により、荷重制御型と変位制御型の中位の負荷が生じる。そこで、実機条件を包含する範囲で、荷重制御型から変位制御型までの負荷条件を、弾性追従係数と1次応力/2次応力の割合を変化させることによって模擬出来る解析モデルを作成した。また、実機で生じる中間保持を含む繰り返し荷重条件を作成した。次に、非弾性解析に基づく設計への適用が期待されている各種構成方程式による弾性クリープ解析を実施し、非弾性膜ひずみ、クリープ疲労損傷、各項目の評価精度を分析し、非弾性解析により評価可能な破損モードと条件を摘出した。また、1次応力および弾性追従が破損様式に与える影響について文献調査による調査を行った。

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