衝撃荷重下における原子炉用黒鉛の曲げ強度および疲労強度特性

二川 正敏; 菊地 賢司; 武藤 康; 柴田 碧*

材料, 40(449), p.178 - 184, 1991/02

https://doi.org/10.2472/jsms.40.178

高温ガス炉の黒鉛構造物は地震時に衝撃力を繰り返し受ける。従って、黒鉛材の衝撃強度及び繰り返し衝撃疲労特性を明らかにしておくことは耐震設計上重要である。そこで、試験片寸法の異なる粗粒準等方性黒鉛PGXと微粒等方性黒鉛IG-11に対して衝撃荷重及び準静的荷重負荷条件下での曲げ強度並びに疲労強度試験を実施し、両荷重条件による強度の差異について検討した。また衝撃エネルギー、衝撃力、衝撃応力の関係について調べるために、接触挙動を考慮した梁モデルによる衝撃応力の解析を行なった。得られた主な結果は次の通りである。(1)Hertzの接触理論を適用した梁モデルは衝撃挙動を良く再現できる。(2)ひずみ速度が5/s以内の範囲では黒鉛の曲げ強度に対するひずみ速度依存性は認められなかった。(3)黒鉛の衝撃疲労強度は通常の疲労強度より低下する。