Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
那波 和宏*; 田中 公人*; 栗田 伸之*; 佐藤 卓*; 杉山 晴紀*; 植草 秀裕*; 河村 聖子; 中島 健次; 田中 秀数*
Nature Communications (Internet), 10, p.2096_1 - 2096_8, 2019/05
被引用回数：16 パーセンタイル：74.1(Multidisciplinary Sciences)固体物理学の分野において、現在、その省エネルギーの情報伝達や情報処理への応用もにらんで、トポロジカル物質の探索が精力的に行われている。近年の研究では、フェルミオンである電子にとどまらず、ボゾンにおいてもトポロジカルな状態が生まれることが示唆されている。ここで我々は、スピン1/2のダイマー反強磁性体Ba
CuSiO
Clについて中性子非弾性散乱実験を行い、トポロジカル的に重要と思われるトリプロンのバンドを測定した。実験結果は、ダイマー間相互作用の小さな交替により生じていると思われるトリプロンバンドの分裂を明瞭に捉えた。解析により、BaCuSiOClについては、初めてとなるボゾンによって実現した結合型Su-Schrieffer-Heeger模型を実現した系であると思われ、トポロジカルに保護された端状態が存在しているものと思われる。
田中 信之; 若井 隆純; 石崎 公人; 菊池 政之; 渡士 克己; 永田 敬
PNC TN9410 93-220, 112 Pages, 1993/09
本報は、内面にナトリウムによる繰返し熱過渡を受ける9Cr系鋼製周溶接付き円筒型供試体の熱疲労き裂発生試験を対象とした実測温度データによる熱応力解析とクリープ疲労損傷計算の結果を示した報告書である。本報で評価対象とする供試体は、板厚20MM、15MM、および1-の3種の板厚の円筒母材部からなり、それぞれの円筒部には2本づつの周方向の溶接継手が含まれている。現在、このような供試体内部に 550
と 300のナトリウムをそれぞれ5分づつ交互に流入させる条件で、熱過渡サイクル数9000回を目標に繰返し熱過渡試験を実施中である。本報ではまず有限要素法による弾性熱応力解析を汎用非線形構造解析コードFINASを用いて行い、この結果に基づいて設計基準の有する安全係数を取り除いた正味ベースのクリープ疲労損傷計算を、オーステナイト系ステンレス鋼である(SUS304)に対して開発した寿命予測法(TTSDS)を用いて実施した。伝熱・応力解析および損傷計算の材料定数には暫定的に材料室が定めた定数を採用した。この結果、現在計画している試験熱過渡サイクル 000回において、板厚20MM、15MM、および10MMの一般円筒母材部でのクリープ疲労損傷値はそれぞれ、約 1.1、 0.5、0.15となり、厚肉部ではある程度のき裂進展が、中間板厚部では初生段階のき裂の存在が、薄肉部ではき裂発生に至っていないことがそれぞれ予測された。一方、溶接継手部のき裂発生寿命予測については現時点では充分なデータが得られていないのが現状であるが、従来のオーステナイト系ステンレス鋼の溶接継手の場合と同程度のひずみ集中係数が適用できるとすると、厚肉部および中間板厚部の溶接継手ではある程度のき裂進展が、薄肉部の溶接継手では初生段階のき裂の存在がそれぞれ予測された。
田中 信之; 若井 隆純; 石崎 公人; 菊池 政之; 渡士 克己; 永田 敬
PNC TN9410 93-209, 115 Pages, 1993/09
本報は、内面にナトリウムによる繰返し熱過渡を受ける高速炉構造用SUS316鋼製周溶接付き円筒型供試体の熱クリープ疲労き裂発生試験を対象とした熱応力解析とクリープ疲労損傷計算の結果を示した報告書である。本報で評価対象とした供試体は、内径53.5mm、板厚20mm、長さ350mmの円筒形状モデルであり、円筒中央部には周方向の溶接継手が含まれている。このような供試体内部に550と300のナトリウムをそれぞれ5時間と1時間づつ交互に流入させる条件で、熱過渡サイクル数1600回までの繰返し熱過渡試験を実施し、溶接部および一般母材部にき裂の発生を確認している。本報ではまず有限要素法による弾性熱応力解析を汎用非線形構造解析コードFINASを用いて行い、この結果に基づいて設計基準の有する安全係数を取り除いた正味ベースのクリープ疲労損傷計算を、同種のオーステナイト系ステンレス鋼であるSUS304に対して開発した寿命予測法(TTSDS)を用いて実施した。伝熱・応力解析および損傷計算の材料定数には暫定的に材料開発室が定めた定数を採用した。この結果、試験熱過渡サイクル1600回において、板厚20mmの一般円筒母材部でのクリープ疲労損傷値は約1.2となり、これまでのSUS304の実績からある程度のき裂進展が生じうることが推定される。一方溶接継手部のき裂発生寿命予測については現時点では充分なデータが得られていないのが現状であるが、従来のSUS304鋼の溶接継手の場合と同程度のひずみ集中係数が適用できるとすると、厚肉部の溶接継手でも同程度以上のき裂進展が推定される。これらの推定は実際に供試体に観察されたき裂の存在と矛盾しておらず、SUS304鋼で開発した手法の材料特性データをSUS316鋼のものに置き換えることにより、妥当な評価が行える見通しが得られたと考える。
田中 信之; 石崎 公人; 菊池 政之; 渡士 克己; 岩田 耕司
PNC TN9410 92-284, 229 Pages, 1992/05
容器ノズル形状部の過渡熱応力下でのクリープ疲労強度評価法の詳細化を図ることを目的に,容器ノズルを模擬した試験体を用いた熱過渡強度試験結果について,弾塑性応力ひずみ関係,クリープ挙動,クリープ損傷評価法等をパラメータとする非弾性解析および同解析結果に基づくクリープ疲労損傷評価を行った結果以下が明らかとなった。(1) 弾塑性応力ひずみ関係に標準ひずみ速度の繰返し応力ひずみ関係を使用した非弾性解析結果をひずみ範囲に使用し,一方当該ひずみ範囲極値に対応する応力を初期応力としてクリープ損傷を計算すると供試体き裂発生状況と良好に対応するクリープ疲労損傷値が得られる。(2) 材料のクリープ挙動を考慮した非弾性解析結果と考慮しない非弾性解析結果とでは、クリープ疲労損傷値に有意な差が得られなかった。(3) (1)での評価について,標準ひずみ速度の繰返し応力ひずみ関係を低ひずみ速度の繰返し応力ひずみ関係に置き換えると、ひずみ範囲が10%、またクリープ疲労損傷値が20%程度増加するが、供試体き裂発生状況との対応に大幅な差違はなく、いずれも良好な破損との対応を示す。(4) (1)での評価について,標準ひずみ速度の繰返し応力ひずみ関係を単調負荷曲線に置き換えると,ひずみ範囲が30
40%、またクリープ疲労損傷値が6080%程度増加し、単調負荷曲線を用いた損傷値は実際より広い範囲でのき裂発生を予想する結果となった。(5) クリープ損傷値を相当応力の時刻歴に沿って計算すると疲労損傷値に比べて無視できる程度の大きさのクリープ損傷値を示すに止まる。(6) き裂発生領域では,弾性解析結果にひずみ拡大係数1.2を乗じて求めたひずみ範囲は(1)による計算結果と良好に対応した。一方,き裂が発生していない領域ではこの方法は損傷値を過大評価する結果となった。
