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貫通亀裂付きエルボの変位制御荷重下の破壊挙動に関する研究

Study on fracture behaviour of through-wall cracked elbow under displacement control load

町田 秀夫*; 小泉 悠*; 若井 隆純; 高橋 宏治*

Machida, Hideo*; Koizumi, Yu*; Wakai, Takashi; Takahashi, Koji*

本研究では、変位制御荷重を受ける管の破壊試験と破壊解析を実施した。ナトリウム冷却原子炉配管における破断前漏洩(LBB)の実現可能性を評価する上で重要な周方向貫通亀裂を有する管の破壊挙動を把握するため、直管とエルボの間の溶接線に周方向貫通亀裂を有する管に対する破壊試験をで実施した。その結果、180度の大きな周方向貫通亀裂があっても、変位制御荷重条件において不安定破壊が生じないことがわかった。材料の引張試験結果に基づいて設定されたGursonのパラメータを使用して、管の破壊解析を実施したところ、解析結果と試験結果とよく一致し、ナトリウム冷却原子炉配管の破壊挙動を予測することが可能であることが分かった。

This paper describes the fracture test and fracture analysis of a pipe under displacement control load. In order to grasp the fracture behavior of the circumferential through-wall cracked pipe, which is important in evaluating the feasibility of leak before break (LBB) in sodium cooled reactor piping, a fracture test in case of a circumferential throughwall crack in the weld line between an elbow and a straight pipe was carried out. From this test, it was found that no pipe fracture occurs in the displacement control loading condition even if a large circumferential through-wall crack (180$$^{circ}$$) was assumed. The fracture analysis of the pipe was carried out using Gurson's parameters set based on the tensile test results of the tested pipe material. The analytic results agree well with the test results, and it was found that it will be possible to predict the fracture behavior of sodium cooled reactor piping.

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