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柴田 大受; 角田 淳弥; 馬場 信一; 山地 雅俊*; 石原 正博; 伊与久 達夫; 辻 延昌*
Key Engineering Materials, 297-300, p.728 - 733, 2005/11
熱・機械的特性に優れるセラミックス材料は、高温ガス炉の炉内構造物への適用が期待されている。結晶粒径を微細化した3モル%イットリア含有正方晶ジルコニア多結晶体(3Y-TZP)セラミックスは、高温での超塑性現象を利用した圧延加工が可能であり有望な材料であるが、強度に関するデータは炉内構造物へ適用するために必要な設計基準を作るうえでは十分でない。本研究では、3Y-TZPセラミックスについて、室温で引張り,曲げ,圧縮試験を実施し、得られた強度データに基づき設計基準の概念検討を行った。その結果、平均の引張り強度は曲げ強度よりかなり小さく、応力条件下での正方晶から単斜晶への相変体機構を考慮することが重要であることを示した。また、得られた強度データをWeibull理論により確率論的に検討し、ジルコニア製構造物に対する設計基準の概念を提案した。
石原 正博; 伊与久 達夫; 塩沢 周策
Transactions of the 13th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT),Vol. II, 0, p.491 - 496, 1995/00
表面破壊と内部破壊の破壊モードを考慮した競合リスク理論に基づく黒鉛材料の破壊特性評価モデルを開発した。評価モデルでは、いわゆるWeakest Link Theoryの考え方を取り入れ、強度分布にワイブル分布を採用している。また、表面破壊の支配的な領域として黒鉛材料の最大粒径の体積を考慮した。評価モデルで用いる入力データは、表面破壊と内部破壊の生じ易いと考えられる引張強度試験の結果より定めた。HTTR用炉心支持黒鉛(PGX黒鉛)に対する4点曲げ試験及び炉心支持黒鉛構造物を模擬した1/4スケール部分モデルの破壊試験を実施し、本評価モデルの妥当性を明らかにした。