Thermal fatigue evaluation of partially cooled pipes

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川崎 信史 ; 高正 英樹*; 笠原 直人

Kawasaki, Nobuchika; Takasho, Hideki*; kasahara, Naoto

コールド/ホットスポットを伴うサーマルストライピング現象を対象にし、温度スポットが疲労強度に及ぼす効果を検討した。局所的な温度スポットを伴うサーマルストライピングによる熱応力は、スポットを伴わない場合と比較し、膜応力が新たに発生するとともに曲げ応力も増加することを計算例により明らかにした。この応力の増加が、疲労寿命を低下させるとともに亀裂進展速度を速める効果をもたらしている。この応力増加は、温度スポットによる熱ひずみの周辺構造からの拘束によりもたらされるため、これらを定量化した拘束効率係数の概念を、著者らの開発した周波数伝達関数に基づく熱応力評価法に導入した。周波数伝達関数モデルに基づく評価法の妥当性は、温度スポットを考慮した繰返しFEA計算との比較により確認した。

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