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町田 秀夫*; 小泉 悠*; 若井 隆純; 高橋 宏治*
日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス講演論文集(インターネット), p.OS1307_1 - OS1307_5, 2019/11
本研究では、変位制御荷重を受ける管の破壊試験と破壊解析を実施した。ナトリウム冷却原子炉配管における破断前漏洩(LBB)の実現可能性を評価する上で重要な周方向貫通亀裂を有する管の破壊挙動を把握するため、直管とエルボの間の溶接線に周方向貫通亀裂を有する管に対する破壊試験をで実施した。その結果、180度の大きな周方向貫通亀裂があっても、変位制御荷重条件において不安定破壊が生じないことがわかった。材料の引張試験結果に基づいて設定されたGursonのパラメータを使用して、管の破壊解析を実施したところ、解析結果と試験結果とよく一致し、ナトリウム冷却原子炉配管の破壊挙動を予測することが可能であることが分かった。
岡藤 孝史*; 三浦 一浩*; 佐郷 ひろみ*; 村上 久友*; 安藤 勝訓; 宮崎 真之
no journal, ,
高速炉の容器を大型化することに伴う直径と板厚の比の増加や免震設計への適用に対応するため、軸圧縮, 曲げおよびせん断荷重下で弾塑性座屈を評価できる座屈評価方法を開発している。本研究では、検討中の評価手法の適用性を検証するために、新しい材料(改良9Cr-1Mo鋼)に対して一連の座屈試験と有限要素法解析を実施した。その結果、提案式による評価は、試験の座屈荷重に対して保守的であることが確認できた。また、弾塑性座屈解析で評価された座屈挙動に関して、応力-ひずみ関係と試験容器の初期不整を考慮することにより、各試験結果を適切にシミュレーションできることを示した。
三浦 一浩*; 岡藤 孝史*; 佐郷 ひろみ*; 下村 健太; 岡島 智史; 佐藤 健一郎*
no journal, ,
大口径化による薄肉化、新しい材料の採用、基準地震動の増加による免震装置の採用に対応するため、高速炉の円筒容器には軸方向の圧縮荷重, 曲げ荷重及びせん断荷重下で弾塑性座屈を評価できる座屈評価法が必要となる。上記に対応する座屈評価法は、日本機械学会の高速炉規格において検討されている。この研究では、提案式の適用性を検討するため、座屈強度の変動因子として材料特性と初期不整を用いてモンテカルロシミュレーションを実施し、これらの因子の変動が座屈荷重に与える影響を評価した。その座屈荷重をJSME S NC2-2013の縦弾性係数及び設計降伏応力を用いた提案式による座屈荷重により正規化した場合、95%信頼下限値は、鉛直単体荷重、水平+鉛直荷重ともに、提案式の閾値を上回った。この結果は、提案式に設計降伏点を用いて算出した座屈評価値は、材料特性その他のばらつきを含む実際の座屈荷重の95%信頼下限値よりも安全側(小さめの)値となることを示している。
都留 智仁
no journal, ,
強度・延性・靱性は構造材料において最も重要な性質である一方、強度と延性・靱性は一般にトレードオフの関係があり、これらの力学特性の機能向上は構造材料における普遍的な問題である。近年、ゴムメタルやハイエントロピー合金などの高濃度合金において、複雑な変形組織が観察されるとともに、転位芯自体が特異な局所構造を有することがわかってきた。この特異な転位構造は、特定の合金系でのみ発現することが知られているが、従来の転位論では説明することができない。そこで、本研究では、転位芯の局所構造を決定する支配因子を解明するとともに、従来理論を覆す局所自由度を有する転位運動の力学理論と有限温度の転位運動を解析する新たな解析手法を構築し、戦略的に新奇の材料機能の創出を目指すものである。本内容は、M&M材料力学カンファレンスのオーガナイザーの依頼により、特別企画テーマ「さきがけナノ力学が目指すもの: 領域説明と個別課題紹介」において発表される。
月森 和之*; 矢田 浩基; Jin, C.*; 臼井 嘉哉*; 泉 優行*
no journal, ,
鏡板は原子力プラント機器などにおいてバウンダリを形成する構造物のひとつである。圧力荷重による鏡板の座屈やその後の変形挙動については、鏡板の成形過程において生じる板厚の分布が大きく影響するものと考えられる。ここでは鏡板の成形過程を模擬したシミュレーション解析を行うことにより、鏡板の板厚分布を実測データと比較検討し、鏡板の耐圧強度評価のための解析モデルの構築を図る。本研究では、鏡板試験体の板厚詳細計測データにおいて子午線方向に特徴的な分布形態が観察されることから、成形加工過程をFEMにより解析し板厚分布を再現することを試みた。その結果、鏡板の子午線方向の板厚分布に関して定量的には差はあるものの、その傾向をとらえることができた。