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論文

Fatigue failure and fracture mechanics of graphites for High Temperature Engineering Testing Reactor

石山 新太郎; 奥 達雄*; 衛藤 基邦

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(5), p.472 - 483, 1991/05

https://doi.org/10.3327/jnst.28.472

HTTR用黒鉛構造物は地震や原子炉の運転・停止に伴って発生する熱応力や照射誘起応力の繰返しを受ける。そのため原子炉の設計と安全性の評価に際しては原子炉用黒鉛材料の疲労強度特性や材料中に含まれる欠陥の先端部からき裂が進展し、破壊に至る可能性を検討・評価するための破壊力学特性に関する研究が必要である。本論文は、高温ガス炉用黒鉛、特に高温工学試験研究炉に使用される予定の黒鉛材料について、疲労破壊およびき裂進展に基づく破壊の可能性を検討・評価するのに必要な基礎的知見を初めて明らかにしたものである。

論文

Effect of stress ratio on crack extension rate of fine-grained isotropic nuclear graphite

石山 新太郎; 衛藤 基邦; 奥 達雄

Journal of Nuclear Science and Technology, 24(9), p.719 - 723, 1987/09

https://doi.org/10.3327/jnst.24.719
 被引用回数：6 パーセンタイル：55.22(Nuclear Science & Technology)

微粒等方性黒鉛IG-11のき裂進展速度da/dNに及ぼす荷重負荷モードの効果(応力比効果)を調べた。試験片の形状をダブルカニチレバービーム(DCB)型とし、繰り返し荷重は251N/secの荷重速度で荷重容量1500Nのサーボ式疲労試験機を用いて負荷した。荷重負荷モードは応力拡大係数範囲の最小値Kminと最大値Kmaxの比R(=Kmin/Kmax)を0から0.8の範囲の5段階で変化させた。実験結果から、き裂進展速度と応力拡大係数範囲の間に次式が得られた。da/dN=C(?K-?Kth)$$^{n}$$ ここでC,nは定数、応力拡大係数範囲?K=Kmax-Kminで、?Kthはしきい値である。?KthはR値に依存し、R=0の応力拡大係数範囲を?Kthoとすると?Kth/?Ktho=(1-R)$$^{A}$$ となる。ここでAは定数でIG-11黒鉛では0.89となった。

論文

微粒等方性黒鉛の亀裂進展速度に及ぼす酸化の影響

石山 新太郎; 奥 達雄; 衛藤 基邦

日本原子力学会誌, 28(10), p.966 - 971, 1986/10

https://doi.org/10.3327/jaesj.28.966
 被引用回数：3 パーセンタイル：40.60(Nuclear Science & Technology)

高温ガス炉炉心黒鉛構造物用候補材料としての微粒等方性黒鉛IG-11の引張り強さ、破壊靭性値及びき裂進展速度に及ぼす酸化の影響を調べた。酸化は500$$^{circ}$$Cの空気中で行った。酸化後の引張り強さと破壊靭性値は酸化前に比べて大きく減少した。すなわち、酸化前後のそれらの値の比は酸化前後の密度の比の増加と共に低下した。DCB試験片を用いて測定したき裂進展速度(da/dN)は応力拡大計数範囲の差(?K-?Kth)に対して、da/dN=(?K-?Kth)$$^{4}$$$$^{.}$$$$^{0}$$のように表される。ここで、?Kthは酸化の進行に伴い減少した。その結果、き裂進展速度は酸化重量減と共に増加した。この結果は、1$$mu$$m以下の気孔の生成と酸化試料の破面に観察される大きい気孔の生成によるものと考察された。

報告書

JT-60トロイダル磁場コイルの導体接続部における機械的強度評価; 臨界プラズマ試験装置設計報告,77

西尾 敏; 大久保 実; 笹島 弘*

JAERI-M 8822, 28 Pages, 1980/04

JAERI-M-8822.pdf:1.42MB

JT-60には臨界プラズマの達成という目標が課せられており、その主要機器の一つであるトロイダル磁場コイルの製作に必要な技術には従来技術を超えるものも少なくない。とくに導体接続については、大断面積を有する導体であること、しかも電気的・機械的に高い信頼性を要求されること等を鑑み高度な技術水準が必要である。本報においては、ロウ付接続された胴体の検査方法および強度評価の結果と合否判定基準について述べてある。具体的には検査方法として超音波探傷法を採用し、その検出能力等の諸特性について述べ、強度評価については主に疲労強度の観点から破壊力学の手法を用いて初期欠陥からのき裂進展の議論を行なった。これらの検討結果を充分踏まえ、合否判定基準の設定を行なった。

報告書

ハステロイ-Xの大気中における高温疲労き裂進展特性

辻 宏和; 近藤 達男

JAERI-M 8787, 23 Pages, 1980/03

JAERI-M-8787.pdf:1.05MB

ハステロイ-Xを用いて大気中で高温疲労き裂進展試験を行った。応力比R(=$$sigma$$min/$$sigma$$max)を0、0.5、0.7、1と変化させるとともに、試験温度を750$$^{circ}$$C、900$$^{circ}$$Cの2段階とすることによって、異なったクリープ効果の寄与を与えた。クリープ効果の寄与の差に応じて、破面形態はストライエイションを伴う疲労型となる場合、クリープ型となる場合および疲労型からクリープ型への遷移が起こる場合があった。それぞれの破面形態に応じて、き裂進展速度のデータは、da/dNを応用拡大係数幅$$Delta$$Kで整理できる場合、da/dNを繰返しJ積分$$Delta$$Jで整理できる場合da/dtを修正J積分Jで整理できる場合があった。

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