構造不連続部のひずみ集中挙動の支配因子と弾性追従係数による記述

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 構造不連続部のひずみ集中挙動の支配因子と弾性追従係数による記述
• Author/Editor: 笠原 直人; 高正 英樹
• Author Heading: 笠原 直人; 高正 英樹
• Publication Date: 1998-12
• Publication Date (W3CDTF): 1998-12
• Alternative Title: Strain concentration at structural discontinuities and its quantification by elastic follow-up parameter
• Periodical title: JNC TN9400 99-011
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 高速増殖炉等の高温低圧の機器では、繰り返し熱応力によるクリープ疲労き裂の発生が主要な破損モードとなる。特に構造不連続部では、材料の弾塑性クリープ変形によるひずみ集中が生じ、これがクリープ疲労強度を低減させるため、適切な集中挙動予測法が必要とされている。ひずみ集中のメカニズムを説明するものとして、構造物中の応力ひずみ再配分特性を弾性追従係数により統一的に記述する弾性追従モデルがある。本モデルでは、弾性追従係数が得られると、弾性解析結果と材料の応力-ひずみ関係とから構造物の弾塑性とクリープによるひずみ集中挙動を予測することが出来る。本研究では、一般構造物に対する弾性追従係数の定量化を目的として、構造不連続部のひずみ集中挙動に対する、負荷レベル応力緩和時間、および材料の構成方程式の影響を調べ、これらの因子と弾性追従係数との定量関係を明らかにした。負荷レベルが増加すると弾性追従係数も増加する傾向が観察された。この傾向は非弾性領域の拡大に伴う弾性領域の拘束力低下によって説明することが出来る。弾塑性とクリープとでは非弾性領域の大きさが同じ場合には、弾性追従係数も一致した。応力緩和の過程においても、時間と共に非弾性領域が拡大し、弾性追従係数が増加した。また非弾性領域の分布が類似する弾塑性変形による弾性追従係数と一致した。材料の構成方程式に関しては、クリープひずみ式が異なる場合でも同一荷重からの応力緩和の軌跡は同じであり、軌跡上の同じ点のクリープひずみ分布と弾性追従係数は一致した。また、弾塑性解は同一荷重からの応力緩和曲線上に存在し、弾性追従係数と塑性ひずみ分布は構成方程式に依らず軌跡上の同じ位置におけるクリープのそれと一致した。以上の結果から、構造物の弾性追従特性は負荷レベルや緩和時間によって変化し、その理由は非弾性ひずみ分布の変化によって説明できることが分かった。さらに、弾性追従特性の変化は、応力緩和曲線または非弾性ひずみ-弾性追従係数の関係で表現される塑性とクリープ共通のマスターカーブで定量記述できることが明らかになった。; Elevated temperature structural design codes pay attention to strain concentration at structural discontinuities due to creep and plasticity, since it causes to enlarge creep-fatigue damage of material. One of the difficulties to predict strain concentration is its dependency on loading, constitutive equations, and relaxation time. This study investigated fundamental mechanism of strain concentration and its main factors. It was clarified that strain concentration was caused from strain redistribution between elastic and inelastic regions, which can be quantified by the elastic follow-up parameter. As a function of inelastic strain, the elastic follow-up parameter can describe variation of strain concentration during incremental loading and relaxation process, caused by transition of strain distribution from peak strain concentration to secondary stress redistribution Structures have their own elastic follow-up characteristics as a function of inelastic strain, which is insensitive to constitutive equations. It means that application of inelastic analysis is not difficult to obtain elastic follow-up characteristics.
• Source: /JNC-TN9400-99-011.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-99-011.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 高速増殖炉等の高温低圧の機器では、繰り返し熱応力によるクリープ疲労き裂の発生が主要な破損モードとなる。特に構造不連続部では、材料の弾塑性クリープ変形によるひずみ集中が生じ、これがクリープ疲労強度を低減させるため、適切な集中挙動予測法が必要とされている。ひずみ集中のメカニズムを説明するものとして、構造...