Neutron diffraction monitoring of ductile cast iron under cyclic tension-compression

Harjo, S.; 窪田 哲*; Gong, W.*; 川崎 卓郎; Gao, S.*

Acta Materialia, 196, p.584 - 594, 2020/09

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.07.016

To understand work hardening behavior during low-cycle loading, ductile cast iron containing spheroidal graphite, pearlite, and ferrite matrix was investigated in an in situ neutron diffraction study of up to four cycles of tensile-compressive loading with applied strains of 0.01. The amplitudes of applied stress, Bauschinger stress, and Bauschinger strain were found to increase with increasing cycle number, indicating work hardening as cyclic loading progressed. Absolute values of ferrite lattice strain at maximum and minimum applied strains increased with increasing cycle number, indicating an increase in ferrite strength. Consequently, the stress contribution to the strength from ferrite increased as cyclic loading progressed. The increase in ferrite strength, caused by dislocation accumulation in ferrite during cyclic loading, played an important role in the work hardening of the ductile cast iron.

Hydrogeomechanical investigation of an excavation damaged zone in the Horonobe Underground Research Laboratory

青柳 和平; 津坂 仁和*; 野原 慎太郎*; 窪田 健二*; 常盤 哲也*; 近藤 桂二*; 稲垣 大介*

Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 8 Pages, 2014/10

In a construction of a deep underground facility such as repository for high-level radioactive waste (HLW) disposal, significant changes in hydrogeomechanical properties around a gallery are expected. This zone is called an Excavation Damaged Zone (EDZ). For the safety of HLW disposal, it is necessary to investigate extent and hydrogeomechanical characteristics of an EDZ. In this research, the authors conducted in situ surveys such as seismic refraction survey, geological observation around a gallery, borehole television survey, and hydraulic tests in the Horonobe Underground Research Laboratory. From the results of those surveys, the authors concluded that the extent of the area with high-density of fractures and high hydraulic conductivity was estimated to be about 0.2 to 1.2 m into the gallery wall. The authors also compiled the information of the extent of an EDZ and hydrogeomechanical properties inside and outside of an EDZ as a conceptual model. Since the conceptual models provide the basic idea for determining flow and solute transport in an EDZ, the result of this research provides a useful data for a safety assessment of the HLW disposal.

Beam position monitor and its calibration in J-PARC LINAC

佐藤 進; 富澤 哲男; 佐甲 博之; Shen, G.; 上野 彰; 秋川 藤志*; 五十嵐 前衛*; Lee, S.*; 池上 雅紀*; 上窪田 紀彦*

Proceedings of 2007 Particle Accelerator Conference (PAC '07) (Internet), p.4072 - 4074, 2007/08

J-PARC LINACにおけるビームコミッショニングが2006年11月より開始された。スキャンワイヤーを用いた較正装置で較正された、ビーム位置検出器(BPM)は、4極電磁石の磁場中心をビームが通過できるようにするため、ビームによる較正手法(BBC)を用いてさらに較正した。設置されたBPMと、その較正方法について報告を行う。

J-PARC LINAC用ビーム位置検出器の較正

佐藤 進; 富澤 哲男; 廣木 文雄; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 池上 雅紀*; 上野 彰; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 外山 毅*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.467 - 469, 2004/08

J-PARC LINACではビーム位置検出器(BPM)として、ビーム輸送用チェンバー上にストリップ型ピックアップ電極(50)を設置した構造を用いる。較正は(1)(ビーム模擬用に加速周波数324MHzを印加した)ワイヤによる設置前スキャン,(2)ビームを用いた設置後スキャン(BBC)の2段階である。電極形状設計とともに、既に初歩的な結果を得ているBBCを含め、ビーム位置測定の系統的較正について報告する。

地質環境の不確実性評価技術の基礎研究

井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*

JNC TJ8400 2001-010, 143 Pages, 2001/03

JNC-TJ8400-2001-010.pdf:17.19MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。

堆積岩を対象とした地下へのアクセス坑道に関する研究

姉崎 進*; 杉原 豊*; 五十嵐 孝文*; 窪田 茂*; 安達 哲也*

JNC TJ1410 98-001, 74 Pages, 1998/10

JNC-TJ1410-98-001.pdf:6.37MB

堆積岩における深地層試験に係る技術的課題の一つである、地上から地下の試験場(主試験水平坑道)へのアクセス坑道の仕様について、地盤条件、工事・試験研究の実験の安全性、試験研究環境の確保、設計、施工性、工期、費用の観点から検討し、その現実的な成立性を考察することを目的として実施した。

Cyclic tension-compression loading of ductile cast irons

Harjo, S.; 窪田 哲*; 友田 陽; 相澤 一也

no journal, , 

Ductile cast irons (FDC steels) are often used for casing components of hydraulic system of construction machines. The strengthening mechanism in an FDC steel during cyclic tension-compression deformation at RT were measured by understanding load sharing among the constituent phases (ferrite, cementite and graphite). The in situ neutron diffraction during cyclic loading was performed in a continuous manner up to 1% with a constant strain rate. Phase strains were evaluated and the responces during deformation are discussed.

In-situ environmental radioactivity measurement in high dose rate areas using a CdZnTe semiconductor detector

古渡 意彦; 窪田 卓見*; 芝原 雄司*; 藤井 俊行*; 高宮 幸一*; 水野 哲*; 山名 元*

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故後の環境モニタリングでは、Ge半導体検出器を用いたin-situ環境放射能測定により、土壌における放射性物質の沈着量が観測されている。この手法は広く一般化した技術であり、信頼できる結果が得られる。一方で、(1)液体窒素補給等による常時冷却が必要であること、(2)液体窒素デュワーを含めた検出部全体が大きく、測定機材一式が大掛かりであること、及び(3)波高分布でのピーク分解能が高く、検出下限値が小さい、という特徴は、高線量率地域において全て不利に働く。高線量率地域では、環境モニタリング作業自体を迅速に行う必要があり、大型の検出器は取り回しが悪い。また、線感度が高すぎてピークが重なり、Ge半導体検出器では、正当な測定を行えないケースがある。本研究では、in-situ環境放射能分析を迅速かつ簡便に行う研究の一環として、小型軽量で外部電源を要しないCZT検出器を、高線量率域下(40Sv h程度)でのin-situ環境放射能測定へ適用した。測定の結果、Cs及びCsについて、2011年3月11日沈着当時に換算して、6000kBq mを超えるものであり、航空機サーベイの結果と比較して、矛盾のない結果が得られている。この結果から、CZT検出器を使用することで、現在も一部に残る高線量率地域での迅速なin-situ放射能分析及び継続的な定点モニタリングが可能であることを示唆している。