報告書番号

T99072

タイトル（和文）

クリープ疲労き裂伝ぱ簡易評価法の開発 -変位制御荷重下での非弾性J積分簡易評価法-

タイトル（英文）

Development of a Simplified Method for Predicting Creep-fatigue Crack Propagation- A Simplified Estimation Method of Inelastic J-integral under Displacement-controlled Loading -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

著者はこれまでにも，計算労力を要するき裂入り形状の有限要素解析を行わずに非弾性J積分を求めうる簡易評価法の開発に従事してきた．既存の簡易評価法の中でもっとも普及しているものに，英国欠陥評価基準，R6の破損評価線図に陰に組み込まれている参照応力法がある．この手法は本来，荷重制御条件に対して開発されたものであるが，機械荷重である限り変位制御条件にも適用可能である．変位制御荷重に対しては，弾塑性変位応答に対する参照応力法に基づき反復的に弾塑性荷重反力を求める方法がR6に紹介されている．これとは別に，弾性追従係数に基づき参照応力の緩和を評価する手法がR5に記述されている．R6の方法は，ハンドブックに十分な蓄積がない弾性コンプライアンスの解を必要とするなどの点で難があるため，弾性追従係数が適切に評価可能であればR5の方法の方が実用性が高いと見込まれる． 本報告では変位制御荷重を受けるき裂入り機器における非弾性J積分評価をR5の方法に従い評価するため，弾性追従係数の評価法を示すことを目的とする．提案法による非弾性J積分評価に必要な無次元化パラメータは，極限荷重，弾性追従パラメータ，無次元化応力拡大係数となり，これらはいずれも市販の有限要素解析コードでも評価しうるものとなった．提案法の詳細および数値的検証例は本報告に記載されている．

概要 （英文）

The author has been involved in the development of simplified methods to estimate inelastic J-integral (elastic-plastic J-integral and creep J-integral) in a cracked component without requiring performance of costly finite element analysis of cracked geometries. A most well-known method of simplified J-integral estimation may be the reference stress method which is implicitly incorporated in the failure assessment diagram of the R6 procedure developed in the UK. Though this method was originally developed for load-controlled conditions, it is possible to apply this to displacement-controlled mechanical loading. An iterative method to estimate elastic-plastic reaction force based on the reference stress method to evaluate elastic-plastic displacement is introduced in R6. Another approach based on an elastic follow-up factor for describing relaxation behavior of reference stress is presented in R5. The method in R6 needs solutions of elastic compliance which have not been provided sufficiently in handbooks, thus the method in R5 may be more practical if estimating an appropriate elastic follow-up factor is possible. This report intends to show the way to define elastic follow-up factor to follow the procedure presented in R5 for the estimate of inelastic J-integral in cracked component subjected to displacement-cotrolled loading. Dimensionless parameters necessary for performing estimates are stress intensity factor, limit load and elastic follow-up factor when the proposal is applied to an actual cracked component. These all can be estimated with an ordinary finite element program with small computation efforts. Details of the mothod proposed are described here with some supporting numerical examples.

報告者

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