Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Cの最適疲労破損式の1
10
サイクルまでの適用性検証豊田 晃大; 今川 裕也; 鬼澤 高志; 加藤 章一; 古谷 佳之*
日本機械学会論文集(インターネット), 89(928), p.23-00206_1 - 23-00206_15, 2023/12
高速炉を設計するためには、構造材料の110
サイクルまでの高サイクル疲労を考慮する必要がある。110サイクルでの高サイクル疲労を評価するためには、110サイクルまで適用可能な疲労曲線を作成する必要がある。本研究では、高速炉構造材料の候補材料である改良9Cr-1Mo鋼の高サイクル疲労評価手法を開発するため、ひずみ制御条件下での高サイクル疲労試験を実施するとともに、超音波疲労試験を実施した。試験結果に基づき、最適疲労曲線を拡張し、日本機械学会の最適疲労曲線が110サイクルまで適用可能であることを確認した。
Xiong, Z.; 直江 崇; Wan, T.; 二川 正敏; 前川 克廣*
Procedia Engineering, 101, p.552 - 560, 2015/03
被引用回数：1 パーセンタイル：62.19(Engineering, Multidisciplinary)核破砕中性子源の構造材料として用いられるオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lの超高サイクル疲労挙動について、ひずみ速度10
s
の超音波疲労試験により調べた。超高サイクルの繰返し応力負荷に伴う硬化及び軟化を調べるために、溶体化処理材及び冷間圧延材に対して、疲労試験後の試験片断面の硬度分布、引張り試験による残強度測定、非線形超音波による転位密度変化の計測を実施した。その結果、溶体化処理材では、10
回以上の超高サイクル領域で繰返し硬化が観測された。冷間圧延材では、10回以下では、繰返し軟化が観測された一方、10回以上では、繰返し硬化が観測された。
石井 敏満; 米川 実; 近江 正男; 高田 文樹; 齋藤 順市; 井岡 郁夫; 三輪 幸夫
KAERI/GP-192/2002, p.157 - 166, 2002/00
原子炉構造材料の疲労特性に及ぼす中性子照射の影響を調べるために、JMTRホットラボでは、非接触で歪測定が可能なレーザー伸び計を採用した遠隔操作型高温疲労試験装置を開発した。疲労試験では、分解能0.1mm,測定精度
0.5%のレーザー伸び計を用いて、小型疲労試験片の平行部の両端部に加工したツバの間隔の変化を測定した。この疲労試験装置を用いて、JMTRにおいて照射温度823Kで110
n/m
(E
1MeV)まで中性子照射した304型ステンレス鋼製試験片を対象に、823Kの真空中で、ひずみ量0.7,1.0,1.4%の軸歪制御による低サイクル疲労試験を行い、中性子照射によるステンレス鋼の疲労寿命低下の定量的データを提供することができた。
陳 振茂; 青砥 紀身; 加藤 章一; 永江 勇二
JNC TN9400 2000-022, 46 Pages, 2000/03
本研究では、SUS304ステンレス鋼における自然磁化と機械損傷の相関に関する試験研究を実施した。単純引張試験及び両振疲労試験を用いて試験片に機械損傷を与え、フラクスゲートセンサーで試験中及び除荷後の磁化特性を測定した。その結果外部磁場をかけなくても塑性変形や疲労損傷により自然磁化が発生し、損傷の増加と伴い飽和することが明らかにした。切欠試験片に疲労き裂を入れた試験から、自然磁化は特に疲労き裂の検査に有効であることが判った。更に疲労試験中測定した磁場信号の処理により、疲労損傷の検出に適用可能な信号の特微量(磁場・ひずみヒシテリシス曲線の面積)を提案した。最後に塑性変形を与えた試験片に対して永久磁石励磁による残留磁化の分布を測定し、残留磁化は塑性変形が十分大きくなると増加する傾向があると判った。上記内容から、損傷誘起自然磁化は絶対値が小さいものの、特微量の抽出やセンサーの工夫によって損傷状態の監視に十分適用可能であると考えられる。一方、自然磁化の測定は走査検査への適用のためにまた努力する必要があるが、これに対して残留磁化に基づいた手法は有効である可能性が高い。なお、提案手法を実機環境への応用に至るまでは、異なる試験条件下の挙動や実環境ノイズの影響の確認などさらなる研究を重ねる必要があると考えられる。
浅山 泰; 川上 朋広*
JNC TN9450 2000-002, 335 Pages, 1999/10
JNC-TN9450-2000-002.pdf:21.65MB
本報告書は、これまでに取得してきたSUS304鋼溶接部に対する材料試験データをまとめたものである記載したデータ点数は以下の通りである・引張試験 71点(照射有 39 無 32)・クリープ試験 77点(照射有 20 無 57)・疲労試験 50点(照射有 0)・クリープ疲労試験 14点(照射有 0)本データ集は「FBR構造材料データ処理システム(SMAT)」の帳票出力したものである。
浅山 泰; 川上 朋広*
JNC TN9450 2000-001, 1370 Pages, 1999/10
JNC-TN9450-2000-001.pdf:117.18MB
本報告書は、これまでに取得してきたSUS304鋼に対する材料試験データをまとめたものである記載したデータ点数は以下の通りである・引張試験 738点(照射有 250 無 488)・クリープ試験 434点(照射有 89 無 345)・疲労試験 612点(照射有 60 無 552)・クリープ疲労試験 200点(照射有 40 無 160)本データ集は「FBR構造材料データ処理システム(SMAT)」の帳票出力したものである。
三輪 幸夫; 實川 資朗; 菱沼 章道
Journal of Nuclear Materials, 258-263(PT.A), p.457 - 461, 1998/00
被引用回数：15 パーセンタイル：74.78(Materials Science, Multidisciplinary)IFMIF等を用いた、核融合炉構造材の照射特性を調べるうえで必要な試験技術の内、微小な試験片を用いた疲労試験方法の開発を行った。試験片は外形が25.4mm5mm1.5mmで、試験部が直径1.25mm、曲率が10mmの砂時計型疲労試験片である。この試験片を用いて、径方向歪制御の、完全両振り型の疲労試験を0.1%/sの歪み速度で、大気中、室温にて行った。その結果、歪範囲が1.5%~0.8%の間では、オーステナイト系ステンレス鋼の疲労寿命は、大型の試験片の疲労寿命とほとんど同じくらいであった。また、試験機荷重軸のずれの影響を調べ、100
m程度までのずれが許容される可能性のあることがわかった。
石井 敏満; 深谷 清; 西山 裕孝; 鈴木 雅秀; 衛藤 基邦; 近江 正男; 三村 英明; 大岡 紀一
JAERI-Research 96-028, 33 Pages, 1996/06
JAERI-Research-96-028.pdf:1.85MB
HTTR圧力容器用21/4Cr-1Mo鋼の照射後疲労試験を実施し、疲労寿命及び繰り返し軟化挙動に与える中性子照射の影響を調べた。試験は大洗ホットラボ施設に設置された照射後疲労試験装置を用いて、真空中450C、歪み速度0.1%/s、制御歪み範囲0.75~1.5%で行った。主要な結果は次の通りである。1)210
n/cm(1MeV)以上の中性子照射量を受けた材料では、繰返し疲労試験初期の最大応力が増大した。2)照射材と未照射材の繰返し軟化挙動に顕著な差はなかった。3)照射により延性が低下した材料では、未照射材に比べて疲労寿命が僅かに減少した。4)HTTR圧力容器における設計上の中性子照射量では、疲労寿命と繰返し軟化挙動に与える照射の影響はないものと考えられる。
近江 正男; 三村 英明; 石井 敏満; 深谷 清; 米川 実; 後藤 一郎; 加藤 佳明; 齋藤 順市; 衛藤 基邦; 酒井 陽之
JAERI-Tech 96-005, 39 Pages, 1996/02
高温工学試験研究炉用圧力容器鋼材の中性子照射による耐久特性として疲労強度データを取得するために、高温真空雰囲気中で疲労試験が行える遠隔操作型高温疲労試験装置を開発した。本装置は、試験機の駆動に油圧を必要とするなどその複雑さからホットセルでの使用経験が少なく、また、ホットセルにおいて遠隔操作で使用しなければならないため、試験機各部の操作を自動的に行えるように設計する必要があった。今回開発した装置は、高温真空雰囲気で疲労試験を行うための試験片掴み、伸び測定等、試験機各部に数々の改良が施され、十分にその仕様を満足するものである。本報告書は、装置を開発するために実施した疲労試験機の調査結果、本装置の機能、開発項目、性能及び高温工学試験研究炉用圧力容器鋼の非照射材及び照射材の低サイクル疲労試験結果について報告する。
加治 芳行; 菊地 賢司; 武藤 康
日本機械学会論文集,A, 61(586), p.1145 - 1152, 1995/06
空気中900Cで母材及び溶接部を有する試験体について、完全両張り変位制御の面内及び面外曲げ疲労試験を行い、破損サイクル数に及ぼす保持時間及び変位速度の影響について実験的に調べた。また有限要素法を用いた弾性クリープ解析を行い、破損寿命の予測を行った。その結果、以下の結論を得た。(1)最大変位で保持時間を挿入することにより破損サイクル数は急速に小さくなる。(2)溶接部の健全性は確保されている。(3)クリープ構成として2次クリープのみのNorton型の構成式を用いた方が、1次+2次クリープを考慮したGarofalo型の構成式を用いた場合に比べて安全側の破損寿命予測結果となる。(4)解析に用いる要素として、梁要素と厚肉シェル要素を用いた場合とでほぼ同等の破損寿命を予測する。
本岡 隆文; 木内 清
JAERI-Research 95-032, 21 Pages, 1995/03
JAERI-Research-95-032.pdf:1.52MB
ジルコニウム製再処理機器部材の長期耐久性を評価するため、純ジルコニウム材の腐食疲労挙動を調べた。沸騰硝酸環境で腐食疲労試験が行える装置を用いて、TDCB型試験片の沸騰硝酸中での亀裂成長速度の応力拡大係数依存性の測定と沸騰純水及び常温大気中のそれと比較した他、走査型電子顕微鏡を用いた破面解析により破壊モードを解析した。亀裂成長速度は試験片の切出し方向と環境の影響を受け、常温大気中では長手方向材は横方向材より数倍高い速度を示すが、硝酸中でいずれの方向の亀裂成長速度も加速され同様な高い値を示した。破面解析及びX線回折強度の測定などから、ジルコニウムの結晶学的方位に依存した破壊靱性の違いと当該材が硝酸中において高い応力腐食割れ感受性を持つことが、ジルコニウムの腐食疲労特性に大きく関与していると解釈された。
酒井 陽之; 近江 正男; 衛藤 基邦; 渡辺 勝利
KAERI-NEMAC/TR-32/95, 0, p.282 - 295, 1995/00
大洗研究所に建設されつつあるHTTRに使用される材料を開発するための照射が進められ、それらの照射後試験がJMTRホットラボで行なわれた。主な照射材料は、圧力容器鋼材である21/4Cr-1Mo鋼及び制御棒被覆材であるAlloy800Hであり、引張試験、衝撃試験、疲労試験、クリープ試験、金相試験等が行われた。疲労試験装置及びクリープ試験装置は、それまで設置されていなかったため、HTTR用材料の健全性を評価するための装置を新たに設計、製作した材料試験用鉄セルに設置した。疲労試験装置1台とクリープ試験装置4台の開発経過及びこれらの装置を用いて得られた照射後試験結果について報告する。
辻 宏和; 宮 健三*
Nucl. Eng. Des., 155, p.547 - 557, 1995/00
被引用回数：2 パーセンタイル：28.65(Nuclear Science & Technology)アルミニウム合金は、試験研究用原子炉の構造材料としてよく用いられているものの、「解析による設計」を行うために必要な設計降伏点Sy、設計引張強さSu、設計疲労線図といった材料強度基準は整備されていなかった。そこで、アルミニウム合金の材料強度基準を策定するために必要な材料データの整備及びその材料データを基にした解析評価等を行った。本報(第2報)では、設計疲労線図を策定するために行った一連の疲労試験の経緯(材料選定、試験マトリクス、試験方法等の基本的考え方)、試験の結果及び解析評価の過程を述べるとともに、その結果得られた設計疲労線図を紹介した。また、設計疲労線図適用上のクリープ効果の排除法、平均応力効果の評価法等の留意すべき点についても言及した。
機器信頼性研究室
JAERI-M 93-076, 438 Pages, 1993/05
原研は科技庁からの受託試験として、昭和50年度から平成4年度まで、特別会計事業として配管信頼性実証試験を実施している。本報告書は大型試験装置を用いた平成2年度まで約16年間の研究成果を体系的にまた包括的にまとめた。試験目的は、軽水型発電プラントの1次冷却系配管は(1)供用期間中健全であること、(2)破断の可能性はないこと、(3)万一破断しても周辺機器へ重大な影響を与えないことを実証することである。そのため、上記目的に対応して(i)配管疲労試験、(ii)配管不安定破壊試験、(iii)配管破断試験、(iv)計算コードによる解析および評価を実施し、所期の目的を達成した。
辻 宏和; 宮 健三*
Preprints of the Post SMiRT Seminar No. ll on Construction Codes and Engineering, p.3.4-20 - 3.4-39, 1991/08
アルミニウム合金は、試験研究用原子炉の構造材料としてよく用いられているものの、「解析による設計」を行うために必要な設計降伏点Sy、設計引張強さSu、設計疲労線図といった材料強度基準は整備されていなかった。そこで、アルミニウム合金の材料強度基準を測定するために必要な材料がデータの整備及びその材料データを基にした解析評価等を行った。本報(第2報)では、設計疲労線図を策定するために行った一連の疲労試験の経緯(材料選定、試験マトリクス、試験方法等の基本的考え方)、試験の結果及び解析評価の過程を述べるとともに、その結果得られた設計疲労線図を紹介した。また、設計疲労線図適用上のクリープ効果の排除法、平均応力効果の評価法等の留意すべき点についても言及した。
木村 英隆; 菅谷 全*; 加藤 猛彦*; 川崎 弘嗣; 青砥 紀身; 和田 雄作
PNC TN9450 91-003, 28 Pages, 1991/03
高速炉構造用SUS316の高温強度特性やNa環境効果および中性子線照射効果等の試験が進展している。この結果,本鋼は優れた各種特性を有することが確認されてきており現在実証炉以降の炉容器,配管,中間熱交換器等の構造材料として採用される方向で作業が進んでいる。今後,本鋼を採用したプラントの検討や実際の設計では,本鋼のクリープ破断式とクリープひずみ式,および材料の損傷等を見積もるのに用いる材料評価法が必要となる。現在これらの特性式や評価法の策定に関して検討が行われており,暫定基準が策定されてきている。本報告では,今後必要となる本鋼の特性式や評価法の再検討・再策定に資するように,昨年クリープ破断式とクリープひずみ式の暫定基準策定に用いたクリープ破断データと,現在までに入手できた高温疲労およびクリープ疲労試験データをまとめた。
西 宏; 奥 達雄; 古平 恒夫
日本原子力学会誌, 29(10), p.929 - 938, 1987/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)粉末冶金モリブデンの低サイクル疲労強度に及ぼす炭化チタン被覆の影響を調べるため、炭化チタン被膜モリブデンと無被覆モリブデン材の低サイクル疲労試験を高温、高真空中で実施し、SEMによる破面、き裂の観測からその低サイクル疲労挙動を検討した。無被覆モリブデンの低サイクル疲労破壊は室温では最大引張り応力方向に脆性的に破壊するが、高温では最大せん断応力方向に延性破壊する。TiC被覆をすると773kでは疲労寿命は低下する。これはTiC被覆層にき裂が発生し、切欠き効果によりモリブデンに伝播していくためである。しかし1073kではTiC被覆層がモリブデン母材のすべり変形を拘束するため、TiC被覆をすると低サイクル疲労寿命が増加する。
石山 新太郎; 奥 達雄
JAERI-M 86-145, 28 Pages, 1986/10
高温ガス炉用黒鉛(微粒等方性黒鉛IG-11)の低サイクル疲労試験を応力比R(=最小付加応力/最大付加応力)=0.5, 0.0, -1.0, -3.5,+
, 1/0.7, 1/0.3,の付加応力モ-ドで行ない(1)各種統計解析法の比較 (2)応力比効果(3)体積効果に関して検討を行なった。その結果次の結論を得た。1.Priceの解析法により適合性の良い最適S-N曲線が得られた。2.応力比が低下するに従って疲労強度の低下が見られた。3.応力比=+の疲労強度の試験片体積依存性は静的強度および疲労損傷過程の体積依存性に起因している。4.黒鉛の疲労破壊は疲労亀裂の進展により 亀裂先端の応力又は応力拡大係数が破壊応力又は破壊靭性値に達した時に生じるものと解釈できる。
堀江 知義; 関 昌弘; 湊 章男; 東稔 達三
Fusion Technology, 10, p.753 - 758, 1986/00
プラズマ周辺構造物の健全性を評価するには、寿命を制限する因子、破損モードおよびそれらのメカニズムを把握する必要がある。そのために、寿命解析、詳細な応力解析、ダイバータ板の候補であるタングステン・銅接合材の熱疲労試験、機械的疲労試験、さらに、ディスラプション時の第一壁表面の溶融蒸発の模擬試験を行なった。寿命解析では運転モード、設計条件と寿命の関係を求めた。詳細応力解析の結果、ディスラプション後に第一壁に引張りの照射クリープひずみが蓄積されること、それを評価するには弾塑性解析が必要なことが示された。接合材の機械疲労試験では、高ひずみ側ではタングステン、低ひずみ側では銅によって寿命が決まること、熱疲労試験では3700回の試験でもマイクロクラックが生じないこと、蒸発実験では解析結果とよく合わなかったが、熱負荷の不均一性が原因であることなどがわかった。
柴田 勝之; 横山 憲夫*; 大場 敏弘; 川村 隆一; 宮園 昭八郎
日本原子力学会誌, 28(3), p.258 - 265, 1986/00
被引用回数：13 パーセンタイル：79.17(Nuclear Science & Technology)構造機器の非破壊検査において、表面欠陥は最も頻度高く発見される欠陥であり、それからの亀裂伝播寿命を正しく評価することは構造機器の健全性を保持していくうえで重要である。著者らは、表面亀裂の伝播評価法に関する研究を進めているが、複数表面亀裂の交渉効果や表面効果の実験式に基づき、これらを考慮した伝播評価法をすでに提案している。一方、評価法を機器の寿命評価に適用するに当たっては、構造モデルを用いた実験を行いその適用性を十分検証しておくことも必要と考える。本報では、繰返し曲げ荷重を受ける複数表面欠陥付直管試験体を用いて亀裂伝播試験を行い、亀裂伝播挙動を調べ更に提案した評価法の適用性を検討した。その結果、本評価法により直管試験体の疲労寿命に関して若干安全側の寿命評価結果が得られた。
