Development of assessment technology for welding process conditions maximizing fatigue performance of welded structures
开发焊接工艺条件评估技术,最大限度地提高焊接结构的疲劳性能
基本信息
- 批准号:21H01545
- 负责人:
- 金额:$ 10.48万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
各種溶接構造物の接合部を起点とする疲労損傷事例が多数報告されており、その要因として、溶接部と構造的な不連続部が一致する、かつ溶接余盛や時に欠陥も存在するため高応力となる、溶接入熱による母材と溶接金属の希釈およびその後の冷却速度など、溶接プロセス条件に依存して不均一な材料組織/形状/強度分布と残留応力/残留変形が生じる、さらに構造物が実際に経験する応力や変形状態は、多軸/非比例/変動履歴となるため、実験的な検討にも限界があることなどが挙げられる。そこで、これまで開発を進めている巨視的弾性条件下となる高サイクル疲労にも適用可能な繰返し弾塑性モデルに対して、応力急変時の変形挙動を予測可能なモデルへと拡張するとともに、損傷累積関数をLode角の関数へと拡張した。これより、多軸/非比例/変動応力条件下の材料変形挙動の予測精度を向上させた弾塑性モデルと高効率な変形解析技術を開発した。また、多軸/非比例/変動応力条件下の局所的な弾塑性応答を反映した疲労亀裂発生から伝播までの寿命を評価可能な手法のプロトタイプを完成させた。そのモデル検証のために、各種疲労試験を実施した。特に、亀裂発生から伝播までの性能を定量化するとともに、亀裂前方のひずみ状況を可視化する目的で、SENT試験体を対象とした3D-DICひずみ解析を実施した。また、溶接プロセスシミュレーションツールとして、プロトタイプを開発済の溶融池形成シミュレーション技術に加えて、既存技術の熱弾塑性解析技術と疲労性能評価技術を連成させることにより、溶接プロセス条件と荷重履歴を考慮した疲労亀裂発生・伝播寿命評価システムのプロトタイプを完成させた。また提案手法の精度検証を目的として、継手疲労実験も実施した。
Most cases of fatigue damage at the starting point of the joint of various fusion structures are reported. The main causes of fatigue damage at the joint of various fusion structures are consistent with those at the non-joint of the fusion structure. There is a lack of fatigue damage at the time of fusion residual. There is a high stress at the time of fusion. The cooling rate after fusion of the base metal and the fusion metal is increased. The solution depends on the material texture/shape/strength distribution, residual stress/residual deformation, multi-axial/non-proportional deformation, and boundary conditions. For example, under the condition of high temperature and high temperature, it is possible to predict the deformation and deformation of the structure under the condition of high temperature and high temperature, and the relationship between the damage accumulation and the Lode angle is also possible. The prediction accuracy of material deformation under multiaxial/non-proportional/variable dynamic force conditions is improved, and the high efficiency deformation analysis technology is developed. The plastic response of the plate under multiaxial/non-proportional/dynamic force conditions is reflected in the fatigue crack generation and the life of the plate is evaluated. All kinds of fatigue tests are carried out. For the purpose of quantification of the performance of the special, split and split media, the analysis of the SENT media was carried out. In addition, the existing technology of thermoplastic analysis and fatigue performance evaluation technology shall be combined with the solution solution The accuracy of the proposed method is verified by the purpose of the test.
项目成果
期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fatigue performance of the slit end area of slotted CHS tube-to-gusset plate connection
- DOI:10.1016/j.tws.2022.108920
- 发表时间:2022-02-04
- 期刊:
- 影响因子:6.4
- 作者:Luo, Yuxiao;Qiu, Keyi;Tsutsumi, Seiichiro
- 通讯作者:Tsutsumi, Seiichiro
Influence of soft/hard inclusions on the stress distribution and the slip formation in a polycrystal matrix
软/硬夹杂物对多晶基体中应力分布和滑移形成的影响
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Seiichiro Tsutsumi;Riccardo Fincato;Tatsuo Sakai;Kenjiro Terada;D.S. Paolino
- 通讯作者:D.S. Paolino
A study on the evaluation model for perforation failure of steel plates subjected to the impact by a flat-nose projectile
平头弹冲击钢板穿孔破坏评价模型研究
- DOI:10.11532/structcivil.68a.907
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:濵田 匠李;別府 万寿博;市野 宏嘉;堤 成一郎
- 通讯作者:堤 成一郎
A CDM-like constitutive law for predicting degradation of strength and ductility of steel subjected to cyclic loading
- DOI:10.1016/j.ijplas.2022.103237
- 发表时间:2022-02
- 期刊:
- 影响因子:9.8
- 作者:Y. Shintaku;S. Tsutsumi;K. Terada
- 通讯作者:Y. Shintaku;S. Tsutsumi;K. Terada
Parametric formulae for stress concentration factor and clamping-induced stress of butt-welded joints under fatigue test condition
- DOI:10.1007/s40194-022-01322-4
- 发表时间:2022-06-03
- 期刊:
- 影响因子:2.1
- 作者:Luo, Yuxiao;Tsutsumi, Seiichiro;Dai, Kaoshan
- 通讯作者:Dai, Kaoshan
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
堤 成一郎其他文献
低変態温度溶接材料による疲労寿命延伸効果と溶接金属の破壊靭性に関する一考察
低相变温度焊接材料疲劳寿命延长效应及焊缝金属断裂韧性研究
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
岡田公一;大沢直樹;麻 寧緒;堤 成一郎;村川英一;平岡和雄;松崎拓也;志賀千晃;矢島 浩 - 通讯作者:
矢島 浩
繰返し硬・軟化挙動と疲労き裂発生寿命の予測
循环硬化/软化行为和疲劳裂纹萌生寿命的预测
- DOI:
- 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tsutsumi;S.;Fincato;R.;堤 成一郎;堤 成一郎;S. Tsutsumi;S. Tsutsumi;堤 成一郎 - 通讯作者:
堤 成一郎
溶接構造用圧延鋼材(SM400B)の繰返し軟化挙動と疲労き裂発生寿命の予測
焊接结构用轧钢的循环软化行为和疲劳裂纹萌生寿命预测(SM400B)
- DOI:
- 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
堤 成一郎;大和 真征;後藤 浩二;Fionn Dunne;堤 成一郎 - 通讯作者:
堤 成一郎
Cyclic Softening and Fatigue Cracking Predicted by an Extended Plasticity Model with Damage Counting Parameter
通过具有损伤计数参数的扩展塑性模型预测循环软化和疲劳开裂
- DOI:
- 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tsutsumi;S.;Fincato;R.;堤 成一郎;堤 成一郎;S. Tsutsumi;S. Tsutsumi - 通讯作者:
S. Tsutsumi
繰返し塑性変形が残留応力緩和挙動と疲労き裂発生寿命に与える影響に関する数値解析的検討
循环塑性变形对残余应力松弛行为和疲劳裂纹萌生寿命影响的数值分析
- DOI:
- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
堤 成一郎;新宮原 悠太;Riccardo Fincato - 通讯作者:
Riccardo Fincato
堤 成一郎的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('堤 成一郎', 18)}}的其他基金
地震荷重下の高張力鋼溶接継手のデジタルツインベースの低サイクル疲労評価
基于数字孪生的地震荷载下高强钢焊接接头低周疲劳评估
- 批准号:
23KF0050 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
材料の繰返し負荷特性を考慮した疲労寿命推定システムの構築に関する研究
考虑材料重复载荷特性的疲劳寿命估算系统构建研究
- 批准号:
18760620 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
土―機械系に生じる塑性不安定現象の非共軸―弾塑性モデルによる解明
使用非同轴弹塑性模型阐明土壤力学系统中发生的塑性不稳定现象
- 批准号:
99J03332 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
来るべき巨大地震に対する鋼構造柱梁接合部の亀裂発生予防法と破断寿命診断法の開発
应对特大地震的钢结构柱梁节点裂纹预防方法和断裂寿命诊断方法开发
- 批准号:
23K22903 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A new method for estimating crack growth history using cyclic plasticity near the fatigue crack tip as a parameter
使用疲劳裂纹尖端附近的循环塑性作为参数来估计裂纹扩展历史的新方法
- 批准号:
23H01625 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Titanium 64 cold dwell fatigue loading - effect of stress concentrations and fatigue crack growth rates
钛 64 冷驻疲劳载荷 - 应力集中和疲劳裂纹扩展速率的影响
- 批准号:
2879427 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Studentship
Development of Erosion-Resistant Cr/CrN Multilayer Coating Films with High Crack Growth Retardation Effect
具有高裂纹扩展延迟效果的耐冲蚀 Cr/CrN 多层涂膜的开发
- 批准号:
23K03576 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
来るべき巨大地震に対する鋼構造柱梁接合部の亀裂発生予防法と破断寿命診断法の開発
应对特大地震的钢结构柱梁节点裂纹预防方法及断裂寿命诊断方法的开发
- 批准号:
22H01633 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
An integrated approach for characterization and unification of short and long crack growth models for high cycle fatigue behavior of lightweight metals
用于表征和统一轻质金属高周疲劳行为的短裂纹和长裂纹扩展模型的集成方法
- 批准号:
RGPIN-2018-05087 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Identifying mechanisms of environmentally driven long-term crack growth in brittle rocks
识别环境驱动的脆性岩石长期裂纹扩展的机制
- 批准号:
RGPIN-2018-05918 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Optimization of mechanically induced phase transformation at crack tip in metal for improved crack growth resistance
优化金属裂纹尖端的机械诱导相变以提高抗裂纹扩展能力
- 批准号:
RGPIN-2020-05622 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Critical experiments for predicting fatigue crack growth behaviour in PWRs
预测压水堆疲劳裂纹扩展行为的关键实验
- 批准号:
2764545 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Studentship
Identifying mechanisms of environmentally driven long-term crack growth in brittle rocks
识别环境驱动的脆性岩石长期裂纹扩展的机制
- 批准号:
RGPIN-2018-05918 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 10.48万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual