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Establishing a creep life prediction methodology for heat-resistant structures at high temperatures

建立高温下耐热结构的蠕变寿命预测方法

基本信息

批准号：
20KK0084
负责人：
柴沼一樹
金额：
$ 12.06万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0084/
关键词：
クリープマルチスケールモデル破壊力学損傷力学

项目摘要

多結晶体の幾何学的特徴を再現する「微視組織モデル」、粒界相対速度理論に立脚した「クリープ変形モデル」、および、粒界上の作用応力平衡理論に立脚した「ボイド生成・成長モデル」を統合化した粒界拡散クリープモデルを純ニッケルを用いた平滑材標準クリープ試験に適用し、その妥当性を検証した。実験で取得した断面の粒界ボイドの生成確率を負荷方向と粒界の成す角度で整理することで独自の評価指標を考案した。ボイド生成状況に関する実験結果とモデルによる計算結果の比較を行った結果、両者は極めて良い一致を示し、開発したモデルの妥当性を立証した。さらに、多結晶体粒界拡散クリープモデルによる計算結果に基づき、試験片や実機などの構造スケールの巨視的なクリープ挙動を再現可能なマルチスケール解析を実現するために、均質化法の概念を参考にしたデータ駆動型モデルの開発を行った。具体的には、多結晶体粒界拡散クリープモデルを用いて想定されるひずみテンソル・応力テンソルの範囲に対するひずみ速度テンソルの応答のデータベースを構築し、これを有限要素解析のクリープ構成方程式として用いるための探索アルゴリズムを開発した。

Reproduction of the special geometry of polycrystalline "Microscopic Structure", "Granular boundary phase velocity theory", "Group shape structure", "Microscopic structure", "Granular boundary phase interaction velocity theory", "Group balance theory" established Footした「ボイドGeneration・Growthモデル」をIntegrated Chemical Granule Kaisanクリープモデルを Pure The standard クリープ test for ニッケルを used for smooth materials is applicable and the validity is verified. The accuracy of the generation of the grain boundary of the section and the angle of the grain boundary are obtained and the angle of the grain boundary is obtained.ボイドGeneration status に关する実験 results とモデルによるComparison of calculation results を行ったAs a result, the results are consistent and consistent, and the validity of the results is proven.さらに、Polycrystalline grain boundary loosening クリープモデルによる calculation resultsにBasic, trial piece, や実机などのstructural, スケールの大视的なクリープIt is possible to reproduce the movement by moving it, and it can analyze it, and it can be homogenized The concept of the chemical method refers to the にしたデータ槆kinetic type モデルの开発を行った. Specific には, polycrystalline grain boundary loosening クリープモデルを use いて imaginary されるひずみテンソル・応力テンソルの风囲に対するひずみSPEED テンソルの応 Answer のデータベースをconstruct し、これをFinite element analysis のクリープ constitutes the equation として Use いるためのExplore アルゴリズムを开発した.