電力中央研究所

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電力中央研究所 報告書(電力中央研究所報告)

報告書データベース 詳細情報


報告書番号

U99026

タイトル(和文)

球状黒鉛鋳鉄と鍛鋼の非線形破壊力学による延性破壊評価(その1) - -表面き裂付き大型試験片による引張試験--

タイトル(英文)

Ductile Fracture Evaluation of Ductile Cast Iron and Forged Steel by Nonlinear-fracture-mechanics(Part-1) -Tensile Test by Large Scaled Test Pieces with Surface Crack-

概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)

金属キャスクの非線形破壊強度評価方法を提案するために、キャスク用球状黒鉛鋳鉄と鍛鋼の表面切欠き付き大型破壊試験片による延性引張試験を実施し、J積分で評価、以下の結果を得た。 1)金属キャスクのき裂存在下での延性破壊を評価するためのJ積分設計曲線の策定に必要な引張応力負荷時のJ積分-歪関係が得られた。 2)球状黒鉛鋳鉄では、歪ゲージから実験的に求めたJ値は、室温ではRaju & Newman の線形式にほぼ合致したが、70℃では塑性域に入ると線形式とYagawaらの全面塑性解等に基づく非線形式の中間的な値を示した。 3)鍛鋼では、歪ゲージから実験的に求めたJ値は、弾性域ではRaju&Newmanの線形式にほぼ従うが、塑性域では歪が大きくなるに従って線形式から離れ、全面塑性解に近づく複合的挙動を示した。

概要 (英文)

The ductile fracture tests of Ductile Cast Iron and Forged Steel under a tensile stress condition were conducted using large-scaled flat test specimens with a surface crack and were evaluated by the J-integral values, in order to propose an evaluation method of initiation of ductile fracture of a cask body with crack by nonlinear-fracture-mechanics. Following results were obtained. 1) J -strain relations of Ductile Cast Iron and Forged Steel under the tensile stress condition were obtained, which is neccessary for the development of J-integral design curves for evaluating the initiation of ductile fracture of the cask body. 2)In case of Ductile Cast Iron , the experimental J-integral values obtained from strain-gauges showed a good agreement with the linear-elastic-theory by Raju & Newman at room temperature, in both elastic and plastic regions. But, at 70℃ in plastic region, the experimental J-integral values showed middle values between those predicted by the linear-elastic-theory and by the non- linear-elastic- theory (based on the fully plastic solution by Yagawa et al.). 3)In case of Forged Steel at both ‐25℃ and room temperature, the experimental J-integral values obtained from strain-gauges showed a good agreement with those predicted by the linear-elastic-theory by Raju & Newman, in the elastic region. In the plastic region, however, the experimentall J-integral values fell apart from the curve predicted by linear-elastic-theory by Raju & Newman, and also approached to those by the non-linear-elastic-theory with increasing strain.

報告書年度

1999

発行年月

1999/12

報告者

担当氏名所属

小崎 明郎

我孫子研究所バックエンドプロジェクト輸送・貯蔵チーム

安島 辰郎

三菱マテリアル(株)

猪原 康人

日本鋼管(株)

キーワード

和文英文
球状黒鉛鋳鉄 Ductile Cast Iron
鍛鋼 Forged Steel
J積分 J Integral
キャスク Cask
表面き裂 Surface Crack
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