報告書番号

T97021

タイトル（和文）

引張曲げ複合荷重を受けるき裂付き配管の延性破壊評価法の開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF EVALUATION METHOD FOR DUCTILEFRACTURE ANALYSIS OF CIRCUMFERENTIALLY THROUGH-WALL-CRACKED PIPE SUBJECTED TO COMBINED BENDING AND TENSION

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

軽水炉配管を対象とした構造健全性評価を行うにあたっては，内圧に起因する引張と地震等による過大な曲げとが複合した荷重を基本的な負荷形態として考慮せねばならない。しかしながら，複合荷重下における延性破壊挙動の評価法に関してはこれまで十分な理論的検討がなされていない。本研究では，引張曲げ複合荷重下におけるき裂付き配管の延性破壊評価法を新たに開発した。同法には引張，曲げの両者の寄与が適切な形で評価式の中に組み込まれており，また負荷の増大に伴う連続的なき裂進展も考慮されている。開発した評価法を実機配管破壊試験に適用し，試験結果ならびに有限要素解析結果との比較により，本評価法が十分な精度をもって複合荷重下の延性破壊挙動を予測し得ることを確認した。さらに，同評価法を用いて延性破壊に及ぼす複合荷重の影響について検討を行い，内圧の重畳が最大荷重を低下させることを定量的に明らかにした。

概要 （英文）

TO ESTIMATE THE STRUCTURAL INTEGRITY OF THE LIGHT WATER REACTOR PIPING, COMBINED LOADING CONSIST OF TENSILE LOAD DUE TO INTERNAL PRESSURE AND BENDING LOAD UNDER SEISMIC CONDITION SHOULD BE CONSIDERED AS A BASIC LOADING MODE. HOWEVER, THEORETICAL INVESTIGATION ON THE METHODOLOGY TO EVALUATE DUCTILE FRACTURE BEHAVIOR IS NOT ADEQUATE TO DATE. IN THIS STUDY, AN EVALUATION METHOD FOR DUCTILE FRACTURE ANALYSIS OF CIRCUMFERENTIALLY THROUGH-WALL-CRACKED PIPE SUBJECTED TO COMBINED BENDING AND TENSION WAS NEWLY DEVELOPED. THIS METHOD CAN EXPLICITLY INCORPORATE THE CONTRIBUTION OF BOTH TENSION AND BENDING. THE EFFECT OF GROWING CRACK IS ALSO CONSIDERED IN THE METHOD. THE METHOD WAS THEN APPLIED TO THE ACTUAL PIPE FRACTURE TESTS. BASED ON THE COMPARISON WITH EXPERIMENTAL RESULTS AS WELL AS FINITE ELEMENT CALCULATIONS, IT COULD BE ASCERTAINED THAT THE METHOD COULD WELL PREDICT DUCTILE FRACTURE BEHAVIOR UNDER COMBINED LOADING. THE EFFECT OF COMBINED LOADING ON DUCTILE FRACTURE WAS SENSITIVITY-STUDIED USING THE PROPOSED METHOD. AS A RESULT, IT WAS QUANTITATIVELY FOUND THAT THE SUPERPOSITION OF INTERNAL PRESSURE REDUCED THE MAXIMUM LOAD OF CRACKED PIPE.

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