ATTF環状き裂の解析

• Material Type: 文書・図像類
• Title: ATTF環状き裂の解析
• Author/Editor: 渡士 克己; 古橋 一郎; 佐々木 敏彦
• Author Heading: 渡士 克己; 古橋 一郎; 佐々木 敏彦
• Publication Date: 1991-01
• Publication Date (W3CDTF): 1991-01
• Alternative Title: Stable crack growth prediction method of a cylinder with an axisymmetrical surface crack
• Periodical title: PNC TN9410 91-034
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 繰返しCold Transientの熱過渡条件で得られた疲労き裂進展試験の解析を行って、最近開発した安定き裂進展評価手法の、有効性を検証した結果をまとめたものである。内面に軸対称の環状初期スリットを設けたSUS304製円筒供試体のき裂進展試験を、空気冷却熱過渡試験装置(略称ATTF)を用いて行った。試験体は2体であって、合計5本の深さ1mm$\sim$3mmの初期スリットが、初期650$^{\circ}$C に均等加熱後エアーブローによるCold Transientを周期約30分で、一体目は3,000サイクル 、二体目は10,000サイクル加えることによって、き裂深さがそれぞれ14mmおよび22mmを超えるまでの試験を行った。き裂進展速度は破面解体検査後のストライエーション間隔の計測によった。安定き裂進展評価手法として詳細解析法と簡易法の2種類を準備している。この試験体については2種類の解析・進展計算を実施し、手法の有効性を検討した。詳細解析法では、環状き裂は深さの異なる5ケースの弾塑性破壊力学計算を実施し、疲労J積分範囲$\Delta$Jfを求めて、進展速度と進展挙動の試験結果との対応を検討した。簡易解析法では、同一の5ケースの弾性破壊力学計算を実施し、この結果と比較することによって過渡熱応力用の応力拡大係数のデータベースの妥当性を検証するとともに、塑性補正を考慮した疲労J積分範囲$\Delta$JEPを用いて算出したき裂安定進展挙動と試験結果を比較し、このようなき裂進展挙動に適用できる手法を作成した。これらの結果は次のように要約できる。1)詳細解析法は、繰返しCold Transientを受ける軸対称き裂の安定進展挙動を予測出来る。2)簡易解析法は、詳細解析法と同程度の精度でき裂の安定進展挙動を予測出来る。本研究をもって、熱疲労安定き裂進展試験研究の試験の大部分が終了し、過去の配管熱過渡試験装置で得られている2インチ口径配管データの追加解析を実施することによって、検証データを数ケース増やして熱疲労安定き裂進展試験研究が完了する。; This paper describes an experimental and analytical result of crack growth behavior from circumferential slitted-cylinders under cyclic cold transients. PNC is promoting R\&D program aimed at assessment method of crack and/or defect at creep temperature for FBR application, the experiment and analysis is one item of them. The purpose of this study is to verify the applicability of the method developed recently in PNC. Test models made of 304 austenitic stainless steel are 1.5 m in hight, 70 mm in inner diameter and 30 mm in thickness, and have axisymmetrical circumferential initial machined-notches on inner surface. As a first step, five machined-notches with different depth and width were tested in Air Cooled Themal Transient Test Rig. One cycle of thermal loading is such that the model heated up tp 650 $^{\circ}$C by furnace, then air blow into the model for 5 min. This sequence caused cyclic temperature gradient in the wall of the model. The tests were continued till crack depth exceeded 20. DC potential method and precise ultrasonic examination were applied to measure the crack growth. After the test, the model were dismantled and laboratory fractured, then striation spacing was measured continuouasly in the direction of crack growth. The experimental result was summarized as crack growth rate and reliability of online monitoring measures. Thermal-inelastic finite element analysis facilitated evaluation of fracture mechanics parameters, $\Delta$J, for thermal fatigue. The crack growth behavior was well predicted by the analysis considering a scatter band in material crack growth character. A simple method for inelastic crack evaluation was developed in PNC. The method is based on a database of linear fracture mechanics, and includes plastic and creep/relaxation modification. Firstly the applicability of the database to present problem was damonstrated comparing with thermal-elastic finite element analysis. Then $\Delta$J, and the crack growth behavior ...
• Source: /PNC-TN9410-91-034.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-91-034.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.: 繰返しCold Transientの熱過渡条件で得られた疲労き裂進展試験の解析を行って、最近開発した安定き裂進展評価手法の、有効性を検証した結果をまとめたものである。内面に軸対称の環状初期スリットを設けたSUS304製円筒供試体のき裂進展試験を、空気冷却熱過渡試験装置(略称ATTF)を用いて行った。...