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生島 一樹*; 木谷 悠二*; 柴原 正和*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡
溶接学会論文集(インターネット), 35(2), p.75s - 79s, 2017/06
In this research, to investigate the effect of shot peening on operation, an analysis method to predict the behavior of stress distribution on shot peening was proposed. In the proposed system, the load distribution on the collision of shots was modeled, and it was integrated with the dynamic analysis method based on the Idealized explicit FEM (IEFEM). The thermal elastic plastic analysis method using IEFEM was applied to the analysis of residual stress distribution of multi-pass welded pipe joint. The computed residual stress distribution was compared with the measured residual stress distribution using X-ray diffraction (XRD). As a result, it was shown that the both welding residual stress distribution agree well with each other. Considering the computed welding residual stress distribution, the modification of stress distribution due to shot peening was predicted by the proposed analysis system.
増崎 貴*; 時谷 政行*; 宮本 光貴*; 信太 祐二*; 上田 良夫*; 大野 哲靖*; 坂本 瑞樹*; 芦川 直子*; 仲野 友英; 伊丹 潔
no journal, ,
JT-60SA用に可動式の材料プローブシステムの設計案を提示した。このシステムは、マニピュレータ,ゲートバルブ,材料・計測器交換用の容器、及び真空排気ポンプから構成され、現在の案ではJT-60SAの下垂直ポートから材料プローブを挿入する仕様となっている。このシステムによって真空容器の中へ材料プローブと計測器を挿入することができ、それらを実験キャンペーン期間中に取り替えることも可能である。これによって、JT-60SAでプラズマ・壁相互作用の研究の貢献が期待できる。
生島 一樹*; 北村 徳識*; 木谷 悠二*; 柴原 正和*; 西川 聡*; 秋田 貢一
no journal, ,
ショットピーニングは、機械部品の疲労強度向上や応力腐食割れ抑制を目的として、広く用いられている応力改善工法のひとつである。本研究では、ショットピーニング施工時に発生する残留応力を解析する手法を開発した。理想化陽解法FEM解析手法をベースとし、ショット1個の衝突を対象として等価荷重モデルを作成した。そして、多量のショット衝突を対象とした弾塑性解析を実施し、残留応力解析を行った。発生した残留応力は、実際のショットピーニングを施工した場合と同様の傾向を示し、本解析手法の有効性を確認した。
生島 一樹*; 木谷 悠二*; 北村 徳識*; 柴原 正和*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一
no journal, ,
本研究では、理想化陽解法FEMによる、時間的, 空間的にランダムに無数のショットの衝突を考慮できる手法の提案を行い、実機模擬試験体の残留応力分布のショットピーニングによる応力低減効果の予測に対して適用した。多層溶接時の残留応力の予測に対して提案手法を適用し、本手法による解析結果とX線回折による計測結果を比較した結果、両者が良好に一致することを確認した。また、ショットピーニング時の応力低減効果の予測に対して提案システムを適用した。その結果、衝突面積率50.0において解析結果と実験結果が良好に一致することを確認した。
柴原 正和*; 木谷 悠二*; 生島 一樹*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 諸岡 聡; 鈴木 裕士
no journal, ,
本研究では、われわれが開発したショットピーニングによる残留応力予測システムを用いて、ショットピーニングによる残留応力低減効果の持続性について数値解析により検討した。その結果、今回対象とした同材円管多層溶接継手においては、1%圧縮ひずみサイクルを負荷した場合、ピーニングによる残留応力低減効果が消失する可能性があることを確認した。
木谷 悠二*; 柴原 正和*; 生島 一樹*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡; 川崎 卓郎; 相澤 一也; et al.
no journal, ,
ショット粒衝突時の荷重分布をモデル化し、理想化陽解法FEMに対して導入することで、ショットピーニングによって発生する残留応力を予測可能な解析システムを構築した。次いで、ショットピーニングを施工した異材円筒多層溶接試験体に対して軸方向圧縮荷重を負荷し、荷重負荷状態および負荷後の弾性ひずみ分布を中性子回折により測定した。その結果、解析値と実測値の定性的傾向は互いに対応することが確認され、構築した解析システムの妥当性が示された。
山田 祐介*; 柴原 正和*; 生島 一樹*; 木谷 悠二*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡
no journal, ,
ショットピーニング時のショット粒の部材への衝突における荷重分布をモデル化した等価荷重モデルを作成し、理想化陽解法FEMに統合することで、ショットピーニングによる残留応力を予測できる解析システムを構築した。構築した解析システムを、ビードオンプレートを模擬したモデルのショットピーニングによる残留応力改善に適用し、ショット粒の衝突量と残留応力分布の変化について議論する。
西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡; Harjo, S.; 柴原 正和*; 生島 一樹*; 木谷 悠二*; 山田 祐介*
no journal, ,
第1報で開発したFEM解析手法の妥当性を検証するため、円筒形状を有する実機部分模擬溶接試験体(同材、異材)を製作して、(溶接)
(SP施工)(熱緩和またはひずみ負荷)の各々のプロセスにおける表面と内部の残留応力を測定した。その結果、開発したFEM解析手法により、実用上十分な精度で残留応力が予測できることを示した。
木谷 悠二*; 柴原 正和*; 生島 一樹*; 山田 祐介*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡
no journal, ,
第2報で報告した実機模擬試験体に生じる残留応力のX線回折による計測結果と比較することで、開発した解析システムの妥当性を検証した。また、ショットピーニングによる圧縮残留応力の持続性について検討するために、解析システムにより得られたショットピーニング後の残留応力分布に対して運用時に想定される荷重状態を考慮し、残留応力分布の変化について議論した。本検討では、荷重として運用および点検、地震等により作用する軸力を想定し、これらがショットピーニングによる残留応力改質効果に及ぼす影響について3次元弾塑性FEM解析を用いて数値的に検討した。
木谷 悠二*; 柴原 正和*; 生島 一樹*; 山田 祐介*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡
no journal, ,
溶接時の残留応力を高精度かつ実用的な計算時間で予測することができる手法として、われわれは理想化陽解法FEMを提案している。同手法は動的陽解法FEMを基にした解析手法であり、静的平衡状態への収束を考慮することで、高速かつ高精度な解析を実現している。本研究ではショットピーニング時の応力変化の運用時における効果について検討するために、理想化陽解法を用いたショットピーニングによる残留応力分布の改質効果および長期間稼働後の圧縮残留応力の持続性を評価できる手法を構築し、検証実験によりその妥当性を確認した。
山田 祐介*; 木谷 悠二*; 生島 一樹*; 柴原 正和*; 西川 聡*; 古川 敬*; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 諸岡 聡
no journal, ,
先行研究において開発した理想化陽解法FEMを用いたショットピーニング解析法をアルメンストリップ試験に対し適用することで、ショットピーニング解析法の有用性について検討した。その結果、本解析手法を用いることで、ショット量が増加するにつれ塑性ひずみ量が増加し、それに伴い面外変形量、すなわちアークハイト値が増加するという試験片の挙動を良好に再現できることを確認した。また、実験により得られたアークハイトと解析結果を比較した結果、両者の傾向は良好に一致することを確認した。
