報告書番号

T92044

タイトル（和文）

き裂を有する国産炭素鋼配管の高温下における動的破壊強度の評価

タイトル（英文）

EVALUATION OF DYNAMIC FRACTURE STRENGTH OF JAPANESE CARBON-STEEL CRACKED PIPING URDER HIGH TEMPERATURES

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告においては，国産炭素鋼配管材ＳＴＳ４２鋼を対象として，動的荷重下での高温引張試験，高温配管破壊試験，および配管破壊挙動の解析を行い，高温（３００度）下での配管破壊に及ぼす動的荷重の影響について検討を行った。得られた知見は以下の通りである。・高温下ではひずみ速度の増大に伴い引張強さが低下するが，高ひずみ速度域では低下が停留する。・高温下において，配管の破壊荷重は負荷速度に依存しない。繰り越し荷重に対する破断繰り越し数は荷重振幅の塑性崩壊荷重に対する比によって推定できる。・き裂付き配管に対する弾塑性破壊力学パラメータＪｍａｘ，デルタＪを用いることにより，繰り越し荷重に対する配管の破損寿命を良好に予測できる。

概要 （英文）

THE LEAK-BEFORE-BREAK CONCEPT OF INVESTIGATING THE STRUCTURAL INTEGRITY OF LWR PIPING HAS BEEN STUDIED GENERALLY UNDER QUASI-STATIC LOADING. IPIRG(INTERNATIONAL PIPING INTEGRITY RESEARCHGROUP)HAS CONDUCTED MANY CRACKED-PIPING RESEARCH PROGRAMS UNDER HIGH-RATE LOADING TYPICAL OF SEISMIC EVENTS. IT WAS ASCERTAINED THAT THE FRACTURE STRENGH OF AMERICAN CARBON STEEL A106 IS INFLUENCED BY HIGH-RATE DYNAMIC LOADING. THIS REPORT PRESENTS THE RESULTS OF MATERIAL PROPERTY TESTS,CRACKED-PIPE FRACTURE TESTS SUBJECTED TO BENDING,AND PIPE FRACTUREANALYSIS,FOR JAPANESE CARBON STEEL STS42. THE INFLUENCE OF DYNAMIC LOADING ON PIPE FRACTURE UNDER HIGH TEMPERATURES WAS INVESTIGATED. THE CONCLUSIONS ARE AS FOLLOWS: (1)MATERIAL PROPERTIES ARE DEPENDENT ON DYNAMIC LOADING AT HIGH TEMPERATURES(288DEGREE). ALTHOUGH TENSILE STRENGTH DECREASES AS STRAIN RATE IN CREASES,IT IS SATURATED AT HIGH STRAIN RATES.(2)FRACTURE LOAD IN CRACKED-PIPE FRACTURE TESTS IS NOT INFLUENCED BY DYNAMIC LOADING AT HIGH TEMPERATURES(265DEGREE). FOR CYCLIC LOADING THE NUMBER OF FRACTURE CYCLES CAN BE PREDICTED FROM THE RATIO OF THE APPLIED LOAD RANGE TO THE PLASTIC COLLAPSE MOMENT.(3)THE FAILURE CYCLE IN CRACKED-PIPE FRACTURE TESTS UNDER CYCLIC LOADING CAN BE EVALUATED SATISFACTORILY BY USING THE ELASTIC-PLASTIC FRACTURE MECHANICS PAPRAMETERS JMAX,AND DELTAJ.

報告者

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