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柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 桐山 幸治*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 西村 優*; 三浦 節男*; 小林 道明*
Materials Science Forum, 638-642, p.2476 - 2481, 2010/01
A transmission imaging and a strain mapping in the vicinity of a crack tip in steel were investigated using a high energy white X-ray obtained from BL28B2 beam line at SPring-8 in Japan. Low-alloy and high-tensile steel was used as a specimen prepared in the G-type geometry with a rectangular sectional part of 5 mm thickness for a four-point bending. As the results, the transmitted image of the crack showed that the crack in the specimen was propagated deeper than that on the surface. It became clear by the numerical simulation that the FWHM of diffracted X-ray profile measured near the crack tip was increased due to the steep change in the strain distribution. It was confirmed that the synchrotron white X-ray was useful for the imaging of the internal crack and the strain mapping near it.
柴野 純一*; 桐山 幸治; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 新居 恭征*; 三浦 節男*; 小林 道明*
材料, 58(7), p.596 - 602, 2009/07
A computerized tomography and a strain mapping near a crack tip in material were investigated using a white X-ray obtained from BL28B2 beam line at SPring-8 in Japan. The computerized tomography of the crack in the specimen was carried out by using the CCD camera that can detect indirectly the X-ray transmitted through the specimen. To measure the strain using the energy dispersive X-ray diffraction technique. As the results, the computerized tomography of the crack in the specimen under the tensile loading was practicable by using the white X-ray. The map of the internal strain near the crack tip of the specimen could be obtained using the high energy white X-ray. It was confirmed that the maximum tensile strain was distributed circularly along the crack tip estimated by CT.
柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 桐山 幸治; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 西村 優*; 三浦 節男*; 小林 道明*
材料, 57(7), p.667 - 673, 2008/07
An imaging and a strain mapping in the vicinity of crack tip in materials were investigated using high energy white X-ray obtained from BL28B2 beam line at SPring-8 Japan. Low-alloy and high-tensile steel (JIS G3128 SHY685) was used as a specimen shaped into G-type and introduced a fatigue crack into the beam of it. As the results, the imaging of the crack of the length of about 1mm in the specimen with loading of crack opening is practicable by using high energy synchrotron white X-ray. The plastic region estimated from the distribution of FWHM almost agreed with the theoretical value calculated by fracture mechanics. It was confirmed that the high energy white X-ray was useful for the imaging of the crack and the strain mapping in the vicinity of it in the depth of the order of millimeter.
柴野 純一*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 桐山 幸治; 梶原 堅太郎*; 金子 洋; 小林 道明*
Materials Science Forum, 571-572, p.267 - 270, 2008/00
In this paper, the strain in the bulk of material was measured using high energy white X-rays from synchrotron radiation sources of BL14B1 and BL28B2 at SPring-8 in Japan. JIS-S45C carbon steel and JIS-SHY685 high-tensile steel were used as specimens. As a result, the internal strain of SHY685 of 15 millimeters thickness could be evaluated using X-rays with energy of 155 keV diffracted by 
-Fe321 lattice plane. It is suitable for the high accuracy measurement to include more than or equal to 5000 grains of crystal in the gauge volume. Furthermore, the measurement error peak count and the profile which is close to Gaussian curve. However, the measurement accuracy of the internal strain of S45C was relatively low. Because the diffracted X-ray peak counts at each measurement position fluctuated with the relationship between grain size of S45C and the irradiated X-ray beam size.
柴野 純一*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 平田 智之*; 金子 洋; 小林 道明*
材料, 56(10), p.985 - 992, 2007/10
高エネルギー白色X線を用いた応力測定技術開発を原子力機構専用ビームラインを用いて行った。鉄鋼材の1つであるWEL-TEN780E(JIS G3128 SHY685)に負荷ひずみを加えた状態で内部ひずみをエネルギー分散法により測定した結果、マクロひずみとほぼ同等なひずみを求めることに成功した。特に本手法では、50
m程度の微小領域のひずみを求めることができることから、今後き裂先端などの局所ひずみを求めるなどの応用が期待される。
下田 貞之*; 矢野 和隆*; 鈴木 道明*
PNC TJ9055 97-003, 94 Pages, 1997/03
TOP、LOF等に伴う炉心崩壊事故について、液体金属冷却高速増殖炉の安全性評価を行うためには、燃料の破損限界、燃料溶融挙動、溶融燃料プール挙動、及び機械的放出エネルギー量の定量的把握が必要不可欠である。これらの現像を定量的に把握する手段は実機の使用状態に近い条件を模擬したNaループによる実験であり、動力炉・核燃料開発事業団ではSERAPH計画の下に前記の条件を満たす試験体ループの概念検討に着手している。試験体ループについては、これまでに「炉内試験体の調査および構造強度計算」(1994年度)、「炉内試験体の熱収支計算と成立性調査」(1995年度)の検討を行ってきた。本報告書は、炉外Naループ形式概念に基づく試験体切り離し構造及び外付き試験ループ全体の工学的成立性の検討をまとめた。
圷 陽一; 大川 慶直; 鈴木 偉之; 下田 郁夫*; 池永 雅良*; 佐々木 浩介*; 鈴木 道明*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1147 - 1148, 1996/00
国際熱核融合実験炉建家に免震装置を適用すべく、建家3次元免震装置(1000ton支承)の開発を進めている。本装置は、上下免震要素として金属風船(ここでは、ベローズタイプを採用)、水平免震要素として鉛入り積層ゴムから構成される。ベローズタイプ金属風船は、LNGタンク施設等において大口径・高圧力条件下で使用実績のある補強リング付きのステンレス製5層のベローズで、異常漏洩に備えて二重にしてある。水平・上下の2軸方向で静的・動的装荷試験を行い、十分な免震特性を1/5縮小モデル試験体により確認できたので報告する。
大川 慶直; 圷 陽一; 鈴木 偉之; 下田 郁夫*; 池永 雅良*; 佐々木 浩介*; 鈴木 道明*
日本建築学会大会学術講演梗概集, 0, p.1047 - 1048, 1995/00
現在、日本原子力研究所では、核融合実験炉に適用すべく三次元免震装置の研究開発を実施している。その開発の目標として、水平振動を従来の積層ゴムによる二次元免震装置に負担させ、空気バネを利用した、金属風船に垂直振動を負担させたコンビネーションタイプを提唱し開発に当たっている。今回は核融合装置における、免震装置の有用性についてと、垂直振動を負担させる空気バネ方式の概要とその方式の一案であるベローズタイプの縮小モデルの初期的実験の報告を行うものである。
野村 末雄; 宇賀 丈雄; 宮本 喜晟; 武藤 康; 幾島 毅; 古平 恒夫; 鈴木 道明*
JAERI-M 6396, 117 Pages, 1976/02
多目的高温ガス実験炉はヘリウム冷却ガス出口温度1000
C、40kg/cm
で設計されている。このような高温構造物の構造物の設計指標となる基準が必要となり、本報はその第1次構造設計指針である。この指針は高温ガス炉の安全基準(ANSI-N213)、ASME Boiler and Pressure Vessel Code、SectionIII、Code case 1592、日本における原子力施設の耐震基準などを参考にして作成した。内容は指針の前提条件、構造設計と関連する設計仕様・安全設計、耐震設計手法、考慮すべき破壊様式、各種構造機器の応力評価基準、使用材料の許容応力値などである。
古平 恒夫; 鈴木 道明*; 宇賀 丈雄
JAERI-M 6213, 43 Pages, 1975/08
原研における多目的高温ガス実験炉開発の一環として「多目的高温ガス実験炉高温構造設計指針」が、ワーキング・グループ(HWG-4)を中心にまとめられた。この指針において、高温部と圧力部に構造を分離していることが特徴として挙げられ、これに伴って、使用材料も前者はハステロイ-X、後者は2 1/4CR-1Mo鋼が採用されている。本報告は、今回の設計指針の作成に際して、2 1/4CR-1Mo鋼(焼なまし材)およびハステロイ-Xの設計応力強さの妥当性の評価、あるいは、設計応力強さ決定のために、国内外の文献、カタログ、技術資料等を調査し、検討した結果をまとめたものである。なお、これらの材料の設計応力強さは、ASME Section IIIおよびCode Case 1592の決定基準に準拠して求めている。
桐山 幸治; 柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 金子 洋; 西村 優*; 新居 恭征*; 三浦 節男*; 小林 道明*
no journal, ,
鉄鋼材料の応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracking: SCC)の機構解明には、溶接部近傍に内在する残留応力とそこで発生するき裂の進展状況を理解することが重要である。そこで、本研究では、SPring-8のビームラインBL14B1及びBL28B2において高エネルギー放射光白色X線を用いて人工的にき裂をいれた鉄鋼材料のき裂周辺部のイメージングと内部応力測定を行った。その結果、有負荷時のき裂開放状態において、イメージング画像によって試料内部のき裂を観察することができた。また、き裂周辺部の内部ひずみ分布を測定したところ、イメージング画像と整合のある結果が得られた。これより放射光白色X線を用いたイメージング技術と内部ひずみ測定技術を組合せて、総合的に解析することで鉄鋼材料の内部状態の理解に大変有効であるということがわかった。
桐山 幸治; 柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 新居 恭征*; 三浦 節男*; 小林 道明*
no journal, ,
溶接部近傍で発生する鉄鋼材料の応力腐食割れの機構を解明するためにはき裂の進展具合と溶接部近傍の内部ひずみ分布を非破壊で測定する必要がある。本研究では、SPring-8のビームラインBL28B2において高エネルギー放射光白色X線を用いて人工的にき裂をいれた鉄鋼材料のCTスキャンを行った。その結果、CTによって有負荷時のき裂開放状態において試料内部のき裂が明確に観察することができた。また、そのデータを元にき裂周辺部の内部ひずみ分布を測定したところ、CT画像と整合のある分布結果が得られた。これより放射光白色X線を用いたCT技術は、内部ひずみ測定技術を組合せることで鉄鋼材料の内部状態の理解に大変有効であるということがわかった。
柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 桐山 幸治; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 新居 恭征*; 三浦 節男*; 小林 道明*
no journal, ,
A computerized tomography and a strain mapping in the vicinity of a crack tip in steel were investigated using a high energy white X-ray obtained from BL28B2 beam line at SPring-8 in Japan. Low-alloy and high-tensile steel (JIS G3128 SHY685) was used as a specimen prepared in the cylindrical geometry. A fatigue crack was introduced into the specimen by a cyclic loading. As the results, the computerized tomography of the crack in the specimen under the loading of crack opening was practicable by using the synchrotron white X-ray. The contour map of the internal strain near the crack tip of the steel of 5mm diameter could be obtained using the white X-ray with energy ranging from 50keV to 150keV. It was confirmed that the synchrotron white X-ray is useful for the computerized tomography of the internal crack and the strain mapping near it.
柴野 純一*; 桐山 幸治; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 新居 恭征*; 三浦 節男*; 小林 道明*
no journal, ,
高エネルギー白色X線を用いて、疲労き裂を導入した5mm径の鉄棒内部CT観察及びひずみ分布測定を実施した。その結果、内部に広がるき裂の形状、及びその周りに広がるひずみ分布を非破壊で測定することに成功した。
