報告書番号

383005

タイトル（和文）

開孔部を有するシェル構造物の応力集中に関する検討

タイトル（英文）

STRESS ANALYSIS OF CYLINDEICAL SHELL WITH SOME OPENING

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

構造物の部材接合部や開孔などの幾何学的不連続領域には高い応力集中が発生し，これらの定量的かつ詳細な応力集中率を評価することは設計上不可欠である。平板内に設けられた円孔，だ円孔近傍の応力・変形状態は古典弾性論により容易に評価できるが，シェル構造物のように曲率を有する面構造では，円孔のように簡単な形状の開孔についても，開孔の中心に関して軸対称である球シェルを除いては応力解析は困難である。本報告書は円形開孔を有する薄肉鋼管について，一様軸引張状態における最大応力集中率の評価と，開孔近傍の応力状態を調べることを目的としている。また従来，円筒面上の非円形開孔近傍の応力解析を解析的に扱った例は少なく，本報告では開孔の形状が，円筒と円筒が直交する場合の相貫線であるものを取り上げ円筒の曲率と開孔形状の相乗効果を評価するために，浅いシェル理論から導かれる複素応力関数と境界摂動法を用いた解析手法を提案した。

概要 （英文）

THE PRESENCE OF THE HOLE IN PLATES AND SHELLS GENERALLY INTRODUCES HIGH STRESSES AROUND THE HOLE.THEREFORE THE ESTIMATION OF STRESS CONCENTRATION AROUND SUCH A HOLE IS OF CONSIDERABLE IMPORTANCE IN THE PRACTICAL DESIGN OF TUBULAR STRUCTURES. THIS PAPER CONSISTS OF TWO PARTS,IN THE FIRST PART,CLOSE INVESTIGATIONS ARE MADE ON THE STRESS DISTRIBUTION IN THE VICINITY OF A CIRCULAR HOLE IN A A CYNDRICAL SHELL,WHICH IS UNDER UNIFORM AXIAL TENSION. THIS STUDY IS AN EXTENSION OF LEKKERKER S WORK. NUMERICAL CALCULATIONS WILL BE PRESENTED FOR NOT ONLY SMALL VALUE A/R(A:RADIUS OF HOLE,R:RADIUS OF CYLINDER)BUT LARGE VALUE. IN THE SECOND PART,T-JOINT HOLE WHICH HAS A SHAPE OF THE INTERSECTION OF T-TYPE TUBULAR JOINT,IS TREATED. THE ANALYSIS IS BASED ON SHALLOW THEORY,AND IN THE STUDY OF T-JOINT HOLE THE BOUNDARY PERTURBATION METHOD IS EMPLOYED. FROM THESE ANALYSIS ANALYTICAL SOLUTION CAN BE OBTAINED FOR STRESSES AROUND T-JOINT HOLE IN A CYLINDRICAL SHELL UNDER AXIALTENSION. NUMERICAL RESULTS FOR T-JOINT HOLE ARE REPORTED AND COMPARED WITH THE RESULTS OF THE EXPERIMENT.

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