報告書番号

281023

タイトル（和文）

低延性材クリープ亀裂成長の有限要素法解析

タイトル（英文）

FINITE ELEMENT MODEL SIMULATION OF CREEP CRACK GROWTH IN LOW-DUCTILITY MATERIAL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

小規模降伏（亀裂先端前方のクリープ域がその周囲の弾性域よりも非常に小さい）及び全面クリープ条件下のクリープ亀裂成長速度を支配する破壊力学パラメータを検討するため，中央亀裂平板と片側及び両側亀裂平板におけるクリープ亀裂成長のシミュレーションを有限要素法により行なった。その結果，クリープにおける小規模降伏条件は破壊歪が０．００１のオーダーである場合に満足されることが認められた。クリープ亀裂成長速度と弾性応力拡大係数Ｋとの相関については，Ｋが小規模降伏条件では各試験片形状それぞれに対して良好なパラメータとなり得るが，試験片形状に存在するものであることが知られた。一方，非線型破壊力学の概念に基づいた所謂Ｃ＊パラメータは，全面クリープ条件下における同様，小規模降伏条件に対してもクリープくれつ成長を支配するパラメータであることがわかった。

概要 （英文）

THE FINITE ELEMENT METHOD WAS APPLIED TO THESIMULATION OF CREEP CRACK GROWTH(CCG)IN A CENTER CRACKED PLATE AND IN SINGLE AND DOUBLE EDGE CRACKED SPECIMENS FOR THE PURPOSE OF DISCUSSION ON A FRACTURE MECHANICS PARAMETER CONTROLLING THE RATE OF CCG UNDER SMALL SCALE YIELDING(WHERE A CREEP ZONE AHEAD OF A CRACK TIP IS MUCH SMALLER THAN THE SURROUNDING ELASTIC REGION)AND EXTENSIVE CREEP CONDITIONS. AS A RESULT,IT WAS RECOGNIZED THAT THE SMALL SCALE YIELDING CONDITION IN CREEP MAY BE SATISFIED IN CASE OF THE FRACTURE STRAIN OF THE ORDER OF0.001. THE CORRELATION OF CCG RATE WITH THE ELASTIC STRESS INTENSITY FACTOR,K,WAS FOUND TO DEPEND ON THE SPECIMEN GEOMETRY,ALTHOUGH K MAY BE A GOOD PARAMETER INDIVIDUALLY FOR EACH SPECIMEN GEOMETRY UNDER THE SMALL SCALE YIELDING CONDITION. ON THE OTHER HAUD,IT WAS FOUND THAT THE SO CALLED C* PARAMETER BASED ON THE CONCEPT OF NONLINEAR FRACTURE MECHANICS WAS A CCG CONTROLLING PARAMETER FOR THE SMALL SCALE YIELDING CONDITION AS WELL AS UNDER THE EXTENSIVE CREEP CONDITION.

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