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直江 崇; Xiong, Z.; 二川 正敏
Journal of Nuclear Materials, 468, p.331 - 338, 2016/01
被引用回数：18 パーセンタイル：85.32(Materials Science, Multidisciplinary)パルス核破砕中性子源の水銀ターゲット容器は陽子及び中性子による照射損傷に加えて、陽子線励起圧力波により繰返し衝撃荷重を受ける。J-PARCの水銀ターゲット容器では、ひずみ速度約50s
で2億回を超える衝撃荷重を受ける。本研究では、高ひずみ速度下における超高サイクル領域の疲労強度について調べるために、容器構造材であるSUS316L(SA材)及び照射効果を模擬したSUS316Lの冷間圧延材(CW材)に対して、10
回までの疲労試験を超音波疲労試験法により実施した。その結果、SA, CW材共に高ひずみ速度では通常の疲労疲労試験と比較して疲労強度が高くなることが分かった。また、10
回以上の超高サイクル領域では、通常の疲労限度以下の荷重で疲労破壊が生じることを明らかにした。
柴田 俊夫*; 春名 匠*; 藤本 慎司*; Zhang, S.*
JAERI-Tech 2000-061, 38 Pages, 2000/09
JAERI-Tech-2000-061.pdf:10.98MB
原子炉高温高圧水環境におけるステンレス鋼の水化学因子による応力腐食割れ抑制の一般的法則の確立を目的として、高温高圧水環境対応型CCDカメラ付き低ひずみ速度応力腐食割れ試験装置を開発し、この装置を用いて鋭敏化304ステンレス鋼の応力腐食割れに及ぼす温度及びSO
,B
O
の影響を検討した。その結果、SOを含む水溶液中では、100
から250まで温度を上昇させるとき裂発生時間が減少するが、150においてき裂発生頻度が最大値を示すことを見いだした。一方、BOを含む水溶液中では、100から250にいずれの温度においてもゲージ部にき裂が発生せず、BOはき裂の発生を抑制することが明らかになった。この応力腐食割れ発生に及ぼすアニオンの影響は、硬い柔らかい酸塩基則から得られるアニオンの硬さで整理できることが示唆される。
橘 勝美; 西 宏; 衛藤 基邦; 武藤 康
JAERI-Tech 99-024, 65 Pages, 1999/03
高温工学試験研究炉の中間熱交換機や配管のライナーなどの高温構造物に使用されているNi基耐熱合金ハステロイXRについて、母材、TIG溶接継手、及び溶接金属の大気中クリープ(破断)試験を950
Cで行った結果、以下の事項が明らかにされた。(1)溶接継手のクリープ破断強度は短時間側では母材と同等であるが、1000hを超えると母材よりも低くなる。この原因は、溶接金属のボロンが濃度勾配により母材へと拡散したためと考えられる。(2)溶接金属のクリープ破断強度は、短時間側では母材よりも僅かに高めであるが、2000hを超えると低下する傾向が認められる。これも溶接金属に含まれるボロンの影響として説明できる。(3)溶接金属強度の方向差については、破断時間に関してはビードと直角方向の強度がビード方向の強度よりもやや高いが、差は僅かである。しかしクリープ変形速度に関しては、明瞭に差が認められ、溶接線に対して直角方向の伸びが大きい。(4)高温時効の影響は、溶接継手に対しては認められるが、溶接金属については明瞭に認められない。高温時効による強度の低下が継手ほどでないのは、濃度勾配がないためにボロンが拡散し難かったためと説明できる。
/SiC composite二川 正敏; 田辺 裕治*; 粉川 広行; 日野 竜太郎; 衛藤 基邦
Impact Response of Materials and Structures, p.363 - 368, 1999/00
SiCセラミックは、高温強度、耐食性に優れ、かつ低放射化材料であることから、特殊環境下で使用される原子炉構造材料として期待されている。しかしながら、強度のばらつきが大きく脆性であることなどから、実用化に向け課題が多い。近年、脆性を克服するためにSiC長繊維で強化したSiCセラミックス複合材が開発されている。繊維強化複合材料の非脆性化あるいは高強度発現機構は、繊維・マトリックス界面特性に大きく依存する。そこで、繊維含有率、繊維被覆材(C,BN)を変えて、衝撃荷重を含む広範囲の荷重速度(10
~200l/s)下で引張強度試験を行い、強度及び変形と界面特性の関係について調べた。準静的界面強度は微小押込み試験法により、また動的効果については破面に残存する繊維引き抜き長さから評価した。その結果、繊維被覆厚さの増加及び負荷速度の減少に従って、繊維引き抜き長さが増加し、変形に対する非線形性(非脆性化)が現れること、衝撃強度は準静的強度より増加することを明らかにした。
宇賀地 弘和; 石山 新太郎; 衛藤 基邦
日本原子力学会誌, 36(2), p.138 - 145, 1994/02
被引用回数：1 パーセンタイル：17.84(Nuclear Science & Technology)HTTRの炉心および炉心支持構造材として用いられるIG-11およびPGXの2銘柄の黒鉛材料について、ひずみ速度が最大100s以上に致る速度域において衝撃引張り試験を実施し、これら黒鉛材料の変形ならびに破壊特性に関する測定を行った。その結果、IG-11黒鉛では100s、PGX黒鉛では1sのひずみ速度以上では急激な引張り強度の低下が見られた。また、ひずみ速度の増加に伴ない、試験片体積は増加し、ポアソン比は減少する傾向が見られた。両黒鉛材料の応力-ひずみ関係は100s以下のひずみ速度では顕著なひずみ速度依存性は示さないが、100s以上ではIG-11黒鉛の荷重方向のひずみが極端に増加した。
宇賀地 弘和; 石山 新太郎; 石原 博弘*; 衛藤 基邦
IMPACT-III (Post-SMiRT 11 Conference), 8 Pages, 1991/08
HTTR用黒鉛IG-11及びPGXの圧縮変形ならびに圧縮強度に与えるひずみ速度の影響を調べた結果、下記の結論が得られた。(1)圧縮強度はひずみ速度が100(1/s)以下ではひずみ速度とともに増加し、その傾向は下記の式で表記できる。
=A
ここで,は圧縮強度とひずみ速度でありA,Bは定数である。(2)ひずみ速度が100(1/s)以上になると強度は低下した。(3)変形挙動や強度に与える試験片体積の影響は認められなかった。
磯崎 敏邦; 大場 敏弘
日本機械学会論文集,A, 46(403), p.292 - 301, 1980/00
著者らは第1報でSUS304鋼母材の高温衝撃引張試験を実施した。本報ではSUS316鋼母材、継手材および溶接金属材の高温衝撃引張試験について報告する。3種の試験片について、室温、400Cおよび550Cの実験温度のもとで静的引張試験と火薬を用いた衝撃引張試験を実施し、SUS316鋼に与える温度とひずみ速度との影響について明らかにした。
奥 達雄; 衛藤 基邦
Carbon, 11(6), p.639 - 647, 1973/06
被引用回数：20数種の原子炉用黒鉛のヤング率、引張強さ、圧縮強さに及ぼす圧縮予応力の影響を検討した。室温引張、圧縮強さについては10
~10
sec
の範囲のひずみ速度の影響も調べた。圧縮予応力の増加にともないヤング率と引張強さは減少することが明らかとなった。しかし、圧縮強さは予応力およびひずみ速度によってほとんど変化しなかった。予応力の増加にともなうヤング率の減少の原因としては、予応力の増加にともなう転位密度の増加とクラックの生成伝播の二つが考えられるが、予応力の増加にともないクラックが顕微鏡的に直接観察されることと、クラック生成にもとづくヤング率への寄与に対する計算結果との対応から、ヤング率の減少はクラックの生成、伝播によってよく説明できるように思われる。
渡部 豪; 奥山 哲; 浅森 浩一
no journal, ,
将来数万年以上にも及ぶ極めて長い時間スケールの地殻変動を評価するためには、過去
現在の地質環境の変遷に基づいた外挿によるアプローチに加えて、変動のメカニズムを考慮した運動学的なシミュレーションによる予測手法を構築することが重要である。本研究では、長期間のプレート間相互作用に基づいてプレート境界地震に伴う地殻歪の解放の影響を排除したシミュレーションに向けて、これに必要なひずみ速度分布を活断層データを用いて推定した。その結果、過去現在のひずみ速度の短縮軸の方向は、現在の最大主応力軸の方向と調和的な傾向を示すことが明らかになった。
渡部 豪; 奥山 哲; 浅森 浩一
no journal, ,
地質環境の長期安定性に関する研究のうち、長期予測・影響評価モデルの開発において進めている「時間スケールに応じた地圏環境変動の予測技術」について、研究開発の進捗状況を紹介する。ここでは、将来の地殻変動に関する予測技術の構築に向けて、それぞれ異なる時間スケールの地殻変動を示す地質学的ひずみ速度と測地学的ひずみ速度を推定し、両者の違いについて検討した結果を報告する。
渡部 豪; 奥山 哲; 浅森 浩一; 梅田 浩司
no journal, ,
地層処分における地質環境の予測・評価は、過去の自然現象の偏在性や変動傾向に基づき、将来への外挿することが基本となる。しかし、地形・地質学的に推定される過去のイベントや変動パターン等に係る記録は、遡る年代や地域によって識別できる分解能が異なることから、予測結果に伴う不確かさも様々である。ここで、時間スケールごとの変動方向や速度が大きく異なる場合は、単純な外挿による予測には、より大きな不確実性が伴う。また、日本列島は、プレートの沈み込みにより長期にわたって短縮変形を受け続けている。これによる地殻変動は、複雑な地形・地質構造で特徴付けられる我が国の地質環境の根元的な形成・変動要因であると考えられる。そこで本研究では、地質学的データから推定されるひずみ速度分布に基づき、長期間のプレート間相互作用をモデル化し、地球物理学的観測から推定される地殻の粘弾性不均質を考慮した数値シミュレーションに応用することで、長期間の地殻変動を推定する手法を構築する。このうち本報告では、(1)活断層データを用いた地質学的ひずみ速度の推定及び、(2)粘弾性不均質を考慮したシミュレーションについて報告する。
渡部 豪; 浅森 浩一; 梅田 浩司*; 雨宮 浩樹; 野村 勝弘; 中司 昇
no journal, ,
東濃地科学センターでは、九州南部のせん断帯における詳細な地殻変動の把握とせん断帯の形成過程解明を目的とし、10点のGNSS観測網を構築し、2016年2-3月より観測を開始した。この観測開始から約1ヶ月後の4月14日、16日に熊本地方を震源とするM6.5、M7.3の地震が発生し、震源から約60km離れた観測点でM7.3の地震による南方向への約6cmの変動を捉えた。本発表では、10点のGNSS観測網での解析結果を示し、国土地理院F3解を用いたひずみ速度の解析から、九州地方におけるひずみ速度の時間変化について議論する。また、産業技術総合研究所の活断層データベースを用いたひずみ速度(地質学的ひずみ速度)分布もふまえ、同領域における地質学的時間スケールと測地学的時間スケールでのひずみ速度の比較を行い、上部地殻の変形についての考察を行う。
渡部 豪; 浅森 浩一
no journal, ,
地層処分においては、数万年以上に及ぶ長い時間スケールにおける地質環境のモデル化が重要となる。日本列島における第四紀後期の地殻変動には一様継続性が見出されているが、測地学的ひずみ速度と地質学的ひずみ速度には、概ね一桁の違いがあることが指摘されている。本研究では、活断層データを用いて日本列島における地質学的ひずみ速度の再推定を行うとともに、測地学的ひずみ速度との比較を行った。その結果、測地学的データに基づくせん断ひずみ速度分布では、九州南部にせん断帯が確認できる。一方、地質学的に基づく結果には、これに対応する領域は認められない。以上の結果は、せん断帯の活動が比較的若い時代に開始したことを示唆する。
渡部 豪; 浅森 浩一
no journal, ,
本研究では、GNSS観測データから推定した2016年熊本地震に伴うひずみ解放量と、活断層データに基づくひずみ速度との比較によって、震源域周辺における測地学的・地質学的ひずみ速度の関係について検討した。この結果、2016年熊本地震により最大で7.1
10
のせん断ひずみが解放されたことが明らかとなり、活断層データからは、震源域で2.310
/yrのせん断ひずみ速度が推定された。せん断ひずみとせん断ひずみ速度の比を計算することで断層の活動間隔を推定し、断層の活動間隔は3,100年であることが示された。この結果は、活断層調査より推定された平均活動間隔とほぼ一致し、熊本地震は過去10万年間続く断層運動と整合的であることを示唆している。
渡部 豪; 浅森 浩一
no journal, ,
日本列島における第四紀後期の地殻変動には、一様継続性(変位の方向の一様性や変位の等速性)が指摘されている。しかし、日本列島における測量に基づく測地学的ひずみ速度と活断層データ等から推定された地質学的ひずみ速度には、一桁に及ぶ顕著な食い違いが認められる。地層処分における将来の地質環境の予測・評価は、過去の自然現象の偏在性や変動傾向に基づき、将来へ外挿することが基本となる。そのため、特に外挿法による予測においては、対象とする領域における一様継続性の成立性が重要となる。そこで本研究では、活断層の変位等の地形・地質学的な情報をもとに地質学的ひずみ速度を推定し、測地学的ひずみ速度との比較を行った。その結果、上下変動について、東北地方の太平洋側では長期的に見て隆起、短期的には沈降という従来からの指摘と同様、地質学的な推定結果と測地学的な推定結果の違いが認められた。一方で、ひずみ速度の主軸分布においては、新潟-神戸ひずみ集中帯での北西-南東方向の短縮、九州地方(島原-別府地溝帯)での南北伸長が認められ、測地学的ひずみ速度の主軸分布と調和的な傾向を示すことが明らかになった。
渡部 豪; 浅森 浩一
no journal, ,
本研究では、日本列島における第四紀後期の地殻変動の一様継続性について検討するため、測地データ・地質データに基づいた測地学的・地質学的ひずみ速度の推定及び両者の比較を行った。測地学的・地質学的ひずみ速度の推定では、国土地理院GNSSデータと産業技術総合研究所の活断層データを用いた。また、現在の日本列島における地殻変動には、プレートの沈み込みに伴う変形が卓越していることから、本解析では、それらを取り除いた上で、両ひずみ速度の比較を行った。その結果、ひずみ速度の大きさに係る差異は、従来の指摘と同様に、一桁程度の差が認められたものの、両ひずみ速度の空間パターンについて多くの共通点が認められた。以上の結果より、両者の比較は地殻変動の一様継続性を議論する上で、有益な情報を与えることができると考えられる。
渡部 豪; 浅森 浩一
no journal, ,
地層処分に係る地質環境の長期安定性を検討する上で、地形的に不明瞭な活断層が活動する可能性を評価することは重要な課題の一つである。南九州には、国土地理院のGNSS観測網で得られたGNSS速度データのひずみ解析より、10e-7/yr超のせん断ひずみ速度の大きな領域(南九州せん断帯)が九州地方を東西に横切る帯状の形で存在する。しかし、同領域内では、上記のせん断ひずみ速度に対応する明瞭な活断層が認められていないことや、マグニチュード5-6クラスの内陸地震が発生していることから、地下深部のすべり(断層運動)によって地表で大きな変形が生じていることが予想される。本研究では、同せん断帯周辺の地殻変動を明らかにするために、10か所のGNSS稠密観測網を構築し、約三年間のデータから、固着域の最深部が約15kmであること、この深さ以深で約14mm/yrの速度で左横ずれのすべりが生じていることを明らかにした。
