Study on dynamic strength evaluation method of mechanical members based on energy balance

エネルギーバランスに基づいた配管の動的強度評価法の研究

皆川 佳祐*; 藤田 聡*; 北村 誠司 ; 岡村 茂樹

Minagawa, Keisuke*; Fujita, Satoshi*; Kitamura, Seiji; Okamura, Shigeki

配管系の地震時強度評価手法としてエネルギー釣合式に着目した手法を提案し、その有効性を検討している。本論文では、ステンレス鋼と炭素鋼を用いた一次自由度モデルの振動試験を実施し、疲労破損とエネルギの振る舞いを検討した。実験より、入力レベルを小さくしていくと、破損に至るまでの時間が長くなり、結果的に破損に必要となるエネルギ量が大きくなることが確認された。また、破損に至るエネルギ量は材料に依存することを確認した。

This paper describes the dynamic strength evaluation of piping installed in nuclear power plants from a viewpoint of energy balance. In this study, ultimate strength of a simple single degree of freedom model is investigated from a viewpoint of energy balance equation that is one of valid methods for structural calculation. The investigation is implemented by forced vibration experiment. In the experiment, colored random wave having predominant frequency similar to natural frequency of the experimental model is input. Stainless steel and carbon steel are selected as material of experimental model. As a result of the experiment, it is confirmed that input energy for fracture increase with an increase of time for fracture. In other words, more input energy for fracture is needed in case of small input level. Additionally it is confirmed that input energy for fracture depend on the material.