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報告書

結晶質岩を対象とした長期岩盤挙動評価手法に関する研究; 2015年度(委託研究)

福井 勝則*; 羽柴 公博*; 松井 裕哉; 桑原 和道; 尾崎 裕介

JAEA-Research 2016-014, 52 Pages, 2016/09

JAEA-Research-2016-014.pdf:7.19MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、処分坑道の力学的安定性は、建設・操業時はもとより閉鎖後も千年程度にわたって要求される。一方、処分坑道をとりまく岩石や岩盤は、クリープや応力緩和などの力学的な時間依存性挙動を示すことが知られており、その挙動を把握することは処分坑道の安定性評価における課題となっている。この課題解決のため、調査研究開発を進めてきた。本年度は、田下凝灰岩のクリープ試験装置を、再度、移設した。試験は中断することなく、試験期間は18年を越えた。また、これまでに実施した土岐花崗岩の試験結果と、拡張したコンプライアンス可変型構成方程式による計算結果を比較しながら、種々の時間依存性挙動の関係性について定量的に検討した。さらに、湿潤状態かつ常温$$sim$$100$$^{circ}$$C程度での、岩石の変形・破壊特性および時間依存性を調べるための試験方法について検討した。

論文

Inelastic constitutive equation in Alloy800H

加治 芳行; 菊地 賢司; Penkalla, H. J.*

Proceedings of the 7th International Conference on Creep and Fatigue at Elevated Temperatures (CREEP7), p.179 - 183, 2001/06

700、800及び850$$^{circ}C$$でのアロイ800Hのクリープ構成式を開発した。この構成式では、非弾性ひずみ速度をNorton-Bailey型の流れ則の形で表し、種々の負荷条件での変形中の硬化は、背応力と抗応力に分けられる内部応力によって引き起こされるとしている。背応力はクリープ抵抗の保存力を表し、一方抗応力は粒界滑り、拡散及び転位と析出物の相互作用のような内部構造での全ての消失部を含んでいる。パラメータは、各温度での定荷重条件下でのクリープ変形特性から決定した。各温度でのクリープ試験において、この構成式による変形解析結果と実験結果はよく一致した。

論文

Applicability of creep constitutive equations to creep curves under constant load

倉田 有司; 内海 宏和*

Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 11(6), p.397 - 404, 1998/12

Ni-18.5Cr合金の正常型クリープ曲線及びNi-18.5Cr-16W合金の3次クリープ支配型クリープ曲線に対して、次のようなクリープ構成式の適用性を検討した。(1)修正$$theta$$法、(2)修正$$Omega$$法、(3)$$theta$$投影法、(4)3次クリープのみの2$$theta$$法、(5)$$Omega$$法。この研究で新しく提案したのは、(1)、(2)及び(4)である。(1)では1次クリープを指数項、3次クリープを対数項で表し、(2)ではクリープ曲線を2つの対数項の和で表している。修正$$theta$$法、修正$$Omega$$法、$$theta$$投影法では正常型及び3次クリープ支配型のクリープ曲線を記述できた。また、900$$^{circ}$$CのNi-18.5Cr-16W合金のクリープ曲線は、2$$theta$$法及び$$Omega$$法によっても記述された。修正$$theta$$法及び修正$$Omega$$法は、破断までのクリープ曲線や破断寿命をより精度よくかつ保守的に予測できるため、定荷重クリープ曲線に対しては、この2つの方法の適用性が高い。

論文

A Simplified method for predicting creep collapse of a tube under external pressure

西口 磯春; 加治 芳行; 井岡 郁夫; 山村 外志夫*; 山田 嘉昭*

J. Pressure Vessel Technol., 112, p.233 - 239, 1990/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:55.65(Engineering, Mechanical)

外圧作用下における円管のクリープ座屈挙動を予測するための簡易解析法を提案した。本法においては円管の変形挙動はShape factorと呼ぶ単一の変数で表現され、その進展は常微分方程式で与えられる。弾性の効果を考慮するとともに、種々のクリープ構成方程式を用いることができる。有限変形理論に基づく有限要素法および従来の簡易解析法による解との比較も行なった。

論文

Study on the creep constitutive equation of Hastelloy X, 1st report; generation of a creep constitutive equation and its sensitivity analysis

羽田 一彦; 武藤 康

Bull.JSME, 26(221), p.1839 - 1848, 1983/00

文献データを基にしてハステロイXのクリープ構成方程式を作成した。また、作成したハステロイXのクリープ構成方程式に対して感度解析を実施した。その結果、以下のことが明らかになった。(1)クリープ構成方程式が異なることによるクリープ挙動の差異は小さくなく、設定上配慮を要する。(2)ASME Boiler and Pressure Vessel Code Case N-47のクリープ・疲労損傷評価指針に従って累積クリープ損傷を求める際に、クリープひずみ曲線の平均値を記述するクリープ構成方程式による非弾性応力解析結果を用いる方法は、クリープひずみ曲線のばらつきに起因するクリープ損傷量のばらつきを考慮すると、安全側な評価を与える方法とは言えない。

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