報告書番号

Q15011

タイトル（和文）

表面き裂解析プログラム（SCANP）の開発

タイトル（英文）

SCANP: Surface Crack Analysis Program

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

応力拡大係数はき裂先端近傍の応力特異場の強さを記述する物理量であり，疲労き裂や応力腐食割れのき裂進展挙動を規定する破壊力学パラメータとして利用されている．そのため，様々な構造，き裂形状および荷重条件に応じた多くの応力拡大係数解が提案されている．白鳥は，任意応力分布下のき裂の応力拡大係数が計算でき，き裂進展解析も可能な「表面き裂解析プログラム」を開発している．本研究では，白鳥により開発された同プログラムをベースに，応力拡大係数解の適用範囲の拡張，き裂進展解析機能の拡張，およびプログラムの操作性向上を図った「表面き裂解析プログラム（SCANP）」を開発した．SCANPでは，FITNET revision MK8に採録される溶接残留応力分布式やJSME維持規格に採録されるき裂進展速度式が利用できる．さらに，SCANPで計算した円筒の周方向き裂の応力拡大係数を参照解と比較した．その結果，SCANPにより計算された値は参照解と一致することを確認した．

概要 （英文）

Stress intensity factor is the quantity that describes magnitude of the stress singularity in the vicinity of a crack tip. It is frequently used as a fracture mechanics parameter which determines the crack propagation behavior of fatigue or stress corrosion cracking (SCC). A large number of stress intensity factor solutions have been proposed for various structural components, crack shapes and loading conditions. Shiratori has developed the surface crack analysis program, by which the stress intensity factor for a crack subjected to an arbitrary stress distribution can be calculated and the crack propagation analysis due to fatigue and SCC can be performed easily. In this study, we have developed "Surface Crack Analysis Program (SCANP)", which is an extended version of Shiratori's original program. In SCANP, an extension of applicable range of stress intensity factor solutions, an extension of crack propagation analysis functions, and an improvement of program's operability were performed. Equations for weld residual stress distributions given in the FITNET revision MK8 and crack growth rates provided in the JSME rules on fitness-for-service for nuclear power plants are available in SCANP. Moreover, stress intensity factor solutions for circumferential crack of cylinder obtained by SCANP were compared with referential solutions. From the comparison it can be consider that the SCANP gives the similar stress intensity factors to those calculated by referential solutions.

報告者

キーワード