報告書番号

T00006

タイトル（和文）

き裂付き配管のき裂開口挙動の評価 -－拘束条件を考慮したき裂開口量評価式の開発－-

タイトル（英文）

Evaluation of Crack Opening Behavior for Cracked Pipes -Development of Crack Opening Evaluation Method in Consideration of Restraint-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

配管にき裂を仮定し，想定される負荷条件に対しそのき裂開口挙動を正しく予測することは，軽水炉配管のLBB成立性を議論する上で重要な課題である．通常運転時の内圧は，き裂断面での応力分布の中立軸が配管中心とずれることにより，曲げモーメントを誘起する．従来，き裂開口変位の評価は，端部での拘束が無く，回転が自由な配管単体を対象として行われてきた．一方，実際の配管系においては，回転変形が配管の端部で拘束される場合が少なからずあり，拘束の存在がき裂開口変位に影響を及ぼすことが懸念される．本報告では，拘束の強さをパラメータとする有限要素解析を行い，き裂付き配管のき裂開口変位に及ぼす拘束の影響について検討した．また，等価減肉部を有する不静定梁モデルを用いて，拘束下のき裂開口変位を簡易に評価するための手法を新たに開発した．さらに，有限要素解析結果との比較により，開発した手法により拘束条件下のき裂開口変位を良好に予測できることを確認した．

概要 （英文）

The prediction of crack opening behavior for cracked pipes subjected to an actual loading is essential to prove the Leak-Before-Break concept for Light Water Reactor piping. The pressure loading under the normal operating condition induces bending moment due to the eccentricity of the neutral axis from the pipe centerline. Currently the crack opening behavior is analyzed for a cracked pipe element that allows free rotation at the ends of the pipe. Considering a boundary condition of real piping system, however, the ends of the pipe will be restrained from free rotation. And the amount of the restraint will affect the crack opening displacement. In this paper, a series of finite element analyses was performed to examine the effect of the restraint on the crack-opening displacement of the cracked pipes. A simplified method to evaluate the crack-opening displacement was newly developed by use of the statically indeterminate beam model with reduced thickness. It could be ascertained that the proposed method could well predict the crack-opening displacement under restrained condition through the comparison with the results obtained from the finite element analyses.

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