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加治 芳行; 井岡 郁夫; 宮本 喜晟; 西口 磯春*
J. Pressure Vessel Technol., 118(2), p.194 - 197, 1996/05
被引用回数：3 パーセンタイル：31.56(Engineering, Mechanical)高温において一定および変動外圧力をうける伝熱管の破壊時間に及ぼす初期偏平率、肉厚および圧力変動の影響について、実験および解析を行い検討した。簡易解析法および有限要素法は、一定外圧力条件下では実験結果と比較して妥当なクリープ変形挙動を予測する。また簡易解析法は、有限要素法と比較してかなり保守的な予測を示す。クリープ座屈によって試験体外表面等に微細な割れおよびボイドは発生するものの、貫通き裂は存在せず、ヘリウムガスの漏洩のないことが確認できた。
伊与久 達夫; 稲垣 嘉之; 塩沢 周策; 西口 磯春*
Nuclear Technology, 99, p.158 - 168, 1992/08
被引用回数：2 パーセンタイル：27.46(Nuclear Science & Technology)高温工学試験研究炉(HTTR)の炉心は、炉心支持構造物の上に黒鉛ブロックを積重ねた構造である。HTTR炉心の耐震設計は安全評価上重要な項目の一つであり、動的評価を行う必要がある。このため、原研では、炉心の地震応答を解析するためのSONATINA-2Vコードを開発した。本コードは、炉心部を対象にモデル化しており、炉床部を詳細に考慮していない。このため、本コードの検証及び炉心部と炉心支持部の相互干渉特性を明らかにするために、1/2スケール垂直断面モデル耐震試験及び実寸7カラムモデル耐震試験を実施した。本コードで得られる応答値は実験値と良く一致しており、コードの妥当性を確認した。更に、実寸7カラムモデル耐震試験に基づいて、ブロック衝突力等の応答の最大値は、炉心部と炉床部の干渉効果を受けないことを明らかにした、本コードを炉心耐震解析で十分使用できることを示した。
井岡 郁夫*; 加治 芳行; 宮本 喜晟; 西口 磯春*
Nucl. Eng. Des., 137, p.259 - 266, 1992/00
被引用回数：6 パーセンタイル：53.1(Nuclear Science & Technology)高温で外圧力を受ける伝熱管のクリープ破壊時間に及ぼす初期偏平率、肉厚及び圧力レベルの影響について、実験的及び解析的に検討を行った。汎用有限要素法コードABAQUSによる解析結果は、クリープ変形及びクリープ破壊時間ともに実験結果とよく一致した。また、破損試験体の供用後試験を行った結果、試験体の外面にクリープ破壊によって発生した多数のき裂が観察されたが、貫通していなかった。したがって、全ての試験体において破損したにもかかわらず気密性が保たれていることが確認できた。
井岡 郁夫*; 加治 芳行; 宮本 喜晟; 西口 磯春*
Transactions of the 11th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology,Vol. L, p.61 - 66, 1991/08
高温での外圧力を受ける伝熱管の破壊時間に及ぼす初期偏平率、肉厚と圧力レベルの影響について実験的及び解析的に調べた。その結果、以下のことがわかった。(1)汎用解析コードABAQUSによって伝熱管のクリープ変形挙動をよく表すことができ、クリープ破壊時間についても実験結果とほぼ一致していた。(2)試験を行った何本かの伝熱管の外表面にクリープ破壊による多くのき裂が観察されたが、き裂は貫通していなかった。したがって、クリープ破壊によってき裂は生じるにもかかわらず気密性は維持されることがわかった。
元木 保男; 羽田 一彦; 西口 磯春*; 馬場 治
JAERI-M 91-056, 44 Pages, 1991/03
高温工学試験研究炉の第1種機器のボルト等と炉心支持構造物のボルト等及び拘束バンドの高温構造設計に適用するために構造の規格を作成した。この構造の規格は通商産業省告示第501号、ASME B&PV Code Sec.III Div.1,ASME B&PV Code Case N-47,N-253-4及び「高速原型炉第1種機器の高温構造設計方針」を参考にしている。本報告書においては、使用材料の材料特性を検討するとともに、構造の規格を作成するに当たっての基本的な考え方を明らかにしている。規格の作成に当たり、使用条件の特徴である以下の項目を考慮している。・使用材料はボルト鋼のJIS SNB16とオーステナイト系ステンレス鋼のJIS SUS316である。・高温工学試験研究炉におけるヘリウム環境及び中性子照射効果は、これ等の材料強度にほとんど影響を与えない。・ボルト等及び拘束バンドは、通常運転時には非クリープ温度域で使用される。
羽田 一彦; 西口 磯春; 武藤 康; 辻 宏和
Nucl. Eng. Des., 132, p.1 - 11, 1991/00
被引用回数：24 パーセンタイル：90.25(Nuclear Science & Technology)高温工学試験研究炉(HTTR)においては、第1種機器はヘリウム雰囲気下で通常運転時の最高温度が900
Cを超えることがあり、また、制御棒は原子炉スクラム時に約900Cまで加熱される。超高温で使用する第1種機器用材料としてはニッケル基耐熱超合金のハステロイXRを開発し、また、制御棒用材料としては耐照射性を考慮し鉄基耐熱超合金のアロイ800Hを選定した。上記超合金のHTTRにおける使用条件は、LMFBRに適用する高温構造設計方針の適用範囲を超えているため、新たに高温構造設計方針を開発することが是非とも必要である。また、超高温ではクリープが非常に顕著に生ずるため、構造解析法としてクリープ解析法が必要になる。本論文は、上記超合金の選定・開発並びに高温構造設計方針及びクリープ解析法の開発成果を述べたものである。
西口 磯春; 橘 幸男; 元木 保男; 塩沢 周策
JAERI-M 90-152, 31 Pages, 1990/09
HTTRにおいては、その冷却材温度が最高約950Cとなり、軽水炉等と比較して高温で使用されるため、特に制御棒被覆管等の金属材料部は、その特殊性を考慮した設計を行う必要がある。このため、HTTRにおいては、制御棒を対象とする設計方針案を策定し、それに従って設計を進めている。具体的には制御棒被覆管、制御棒連結棒の制御棒金属材料部を対象とし、その構造健全性の評価法を定めている。本資料は、その基本的考え方についてまとめたものである。
西口 磯春; 加治 芳行; 井岡 郁夫; 山村 外志夫*; 山田 嘉昭*
J. Pressure Vessel Technol., 112, p.233 - 239, 1990/08
被引用回数：8 パーセンタイル：54.26(Engineering, Mechanical)外圧作用下における円管のクリープ座屈挙動を予測するための簡易解析法を提案した。本法においては円管の変形挙動はShape factorと呼ぶ単一の変数で表現され、その進展は常微分方程式で与えられる。弾性の効果を考慮するとともに、種々のクリープ構成方程式を用いることができる。有限変形理論に基づく有限要素法および従来の簡易解析法による解との比較も行なった。
丸山 創; 西口 磯春; 藤本 望; 小倉 健志*; 塩沢 周策; 数土 幸夫
JAERI-M 90-104, 60 Pages, 1990/07
高温工学試験研究炉では、原子炉スクラム時に制御棒被覆管の高温における繰り返し使用による寿命の低下を避けるため、まず反射体領域の制御棒を挿入し、その後炉心温度が所定の温度以下となった時点で燃料領域の制御棒を挿入し、低温まで未臨界を維持する2段階挿入法を採用している。炉心領域制御棒の挿入は、タイマーによる設定時間または原子炉出口冷却材温度の設定値に達した時点で行う。本報は、種々のスクラム条件下での制御棒被覆管温度解析の手法、条件及び結果についてまとめたものである。
西口 磯春; T.L.Sham*; E.Krempl*
Advances in Plasticity,1989, p.1 - 4, 1989/00
塑性歪とクリープ歪を統一的に扱う、いわゆる統一理論に基づく有限変形理論を提案した。本理論は、従来塑性理論のように降伏曲面の概念を用いていない、等法的な材料硬化と異方的な材料硬化の両方を表現できる。実験結果に強く動機づけられており荷重履歴の違いによる材料硬化の違いを表現できる等の特長を有する。本理論では、二次非弾性変形率の概念を導入し、従来の非弾性変形率との和により全非弾性変形率を表した。この表現式は等方テンソル関数の表現定理から、数学的に自然な形で得られる。また、応力の変化率の速度として修正Jaumann応力率を提案した。この応力率により、従来の有限変形理論で問題になっていた単純せん断変形時の応力の震動現象を抑えることができた。また、円管のねじり試験等で観察されるPoynting効果を表現することができた。
菊地 賢司; 辻 宏和; 西口 磯春
材料, 37(412), p.94 - 100, 1988/00
クリープ・疲労損傷評価を主眼とした「高温機器設計の現状と将来」と題する一連の講座の中で、設計の実例としてHTGRを採り上げた。
金沢 健二*; 山口 弘二*; 西島 敏*; 西口 磯春; 武藤 康; 辻 宏和
JAERI-M 87-114, 42 Pages, 1987/08
ハステロイXRの低サイクル疲労試験及び引張試験を大気中にて、600C~950Cの範囲で行った。
馬場 治; 西口 磯春; 藤倉 明*; 笠羽 道博*; 森 治嗣*; 溝上 頼賢*; 猪狩 敏秀*; 小宮山 忠仁*
JAERI-M 85-182, 304 Pages, 1985/11
本報告書は、多目的高温ガス実験炉の中間熱交換器について、これまでの設計の変遷、熟流力設計および構造設計の方法と詳細設計(II)における実例、製作・検査・補修等に関する現状と課題、中間熱交換器開発における関連試験のこれまでの成果と今後の課題等について、総合的にまとめたものである。
山田 嘉昭*; 西口 磯春
Comput.Struct., 19(1-2), p.277 - 284, 1984/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.06(Computer Science, Interdisciplinary Applications)未知関数の表現と形状の表現に異る関数を用いる一般化パラメトリック要素を提案した。これにより、き裂先端等の特異性を表現するための特異要素、あるいは無限領域を表現するための無限要素を統一的に定式化することができる。これらの特殊要素は、従来の有限要素法プログラムに容易に導入できる,任意の特異性を表現することができる等の特徴を有する。本要素の導出においては、未知関数に拘束条件を課している。これに関連して、本論文の後半では種々の拘束条件が要素剛性マトリックスのレベルで導入できることを示す。接触問題で用いられる接合要素も、本法によって定式化できる。
西口 磯春; 武藤 康; 辻 宏和
JAERI-M 83-224, 40 Pages, 1983/12
現在計画中の多目的高温ガス実験炉のような高温構造物の設計においては、疲労あるいはクリープ疲労による破損を防止することが要件の一つとなっている。設計基準の中ではこれらの破損を防止するために設計疲労曲線を用いた評価法が適用されるが、本報告は実験炉での使用が予定されているハステロイ-X(-XR)の設計疲労曲線について検討を加えたものである。ハステロイ-X(-XR)の文献疲労データ(一部は未発表データ)について検討した結果、全ひずみ範囲
tを独立変数とし、破損繰返し数Nfに対してlog(log Nf)の変換を用いたBrinkmanらの式が適しているとの結論を得た。
谷田部 広志; 西口 磯春
JAERI-M 83-212, 54 Pages, 1983/12
多目的高温ガス実験炉の高温機器の1つである中間熱交換器は、原子炉冷却材圧力バウンダリを構成する重要な機器である。本報告書は、中間熱交換器の地震時健全性を確認するために行っている耐震解析のうち、解析手法および振動特性に関する検討結果をまとめたものである。多層多列のヘリカルコイル状伝熱管群を内部に含む複雑な構造物である中間熱交換器を各構造要素に分割し、3次元有限要素により詳細モデルを作成して固有値解析を行った。次に、この結果に基づいて工学的に妥当な簡略化された全体モデルを作成し、固有値解析を行った。その結果、伝熱管群及びセンターパイプが同位相で振動し、その1次固有周期は0.4Hzであることが明かになった。
