報告書番号

T99045

タイトル（和文）

疲労き裂進展評価法の高精度化 -その２ き裂開閉口挙動の詳細解析と簡易評価法の開発-

タイトル（英文）

Improvement of Fatigue Crack Growth Evaluation Method -2nd Report: Detailed Analysis of Crack Opening Behavior and Development of Simplified Estimation Method

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

FBR用主要構造材料であるステンレス鋼を対象に当所で開発した高精度有限要素解析プログラムFACEを用いて、計21ケースの負荷条件下での疲労き裂進展挙動を解析し、以下を明らかにした。(1) き裂開口比は、平均応力のみならず、負荷応力レベルにも大きな影響を受けることから、両者に対する依存性を表現する式を導いた。(2) この式を取り込んだ有効J積分範囲簡易評価法を提案した。この評価法によって推定した有効J積分範囲は、解析したすべてのケースに対して、有限要素解析によって得られた値と良好な一致を示した。

概要 （英文）

Evaluation of crack growth behavior under cyclic loading is often required in the structural integrity assessment of cracked components. Closing and re-opening of the crack give large influence on crack growth rate through the change of fracture mechanics parameters. Elastic-plastic finite element analysis was conducted by a computer program incorporating accurate material modeling, for a wide range of loading conditions. It was found that crack opening behavior is influenced by both stress range and mean stress. Equations for crack opening ratio were proposed based on the numerical results. It was found that effective J-integral range is accurately predicted for all loading conditions by using these equations.

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