材料の熱膨張差を利用した受動式クリープ疲労試験技術の確立に関する研究

A Study for establishment of passive creep-fatigue test techniques using the difference of thermal expansion coefficients of the materials

若井 隆純 ; 安藤 勝訓 ; 岡島 智史 ; 豊田 晃大 ; 小沼 輝充*; 高橋 亮耶*; 浅山 泰 

Wakai, Takashi; Ando, Masanori; Okajima, Satoshi; Toyota, Kodai; Onuma, Terumitsu*; Takahashi, Ryoya*; Asayama, Tai

高速炉が設計で想定される期間を超えて供用される場合における構造健全性評価に利用可能な材料監視試験技術として、主として材料の熱膨張差を利用した受動式クリープ疲労試験技術を確立するための研究に取り組んでいる。これまでに、有限要素法による数値解析を援用して設計・製作した試験体を用いた実験を実施し、試験片を座屈させることなく長時間データを取得可能である見通しを得ている。本報では、これらの解析及び実験に加え、実炉への適用を見据えた試験体の改良について述べる。

This paper describes an experimental study for establishing a passive creep-fatigue test technique that mainly utilizes the difference in thermal expansion coefficients of the materials as material surveillance test technique that can be applied to evaluate the structural integrity of the fast reactor components when the components are used beyond the period assumed in the design. Using the test article designed with the aid of a finite element analysis, a long-term creep-fatigue test data has been successfully obtained. In the designing of the test article, it was essential to generate a adequate strain at the gauge portion of the specimen due to the difference of thermal expansion coefficients of the materials, without buckling. After much trial and error, an optimal shape and dimensions of the test article and the cyclic thermal load conditions are established. In the future, miniaturization of the test article for applying the established test technique to the actual nuclear reactors will be required.