Fracture mechanics study on the reliability of sea transportation structures

海上交通结构可靠性断裂力学研究

• 批准号: 22246108
• 负责人: AIHARA Shuji
• 金额: $ 27.04万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22246108/
• 关键词: 材料; 構造力学; 材料・構造力学; 破壊力学; 船体構造; 脆性破壊; き裂伝播; 溶接構造; 数値モデル

Prevention of brittle fracture in large-scale sea transportation structures, such as mega-container ships, has been an urgent task because heavy-section steel plates are used in these structures. In the present study, experimental as well as numerical analyses were made for fast propagating brittle cracks. Reason to the discrepancy of the brittle crack propagation and arrest behaviors with crack length was clarified. Also, a numerical model was developed for analyzing crack propagation behaviors in welds with material and stress heterogeneities. These results are expected to contribute to the technology development for preventing and controlling brittle crack propagation in ship structures.

大型海洋运输结构，如巨型集装箱船，由于使用了大截面钢板，防止脆性断裂已成为一项紧迫的任务。在本研究中，实验以及数值分析的快速扩展脆性裂纹。阐明了脆性裂纹扩展和止裂行为随裂纹长度变化不一致的原因。同时，建立了一个分析材料和应力不均匀性下焊缝裂纹扩展行为的数值模型。这些结果将有助于防止和控制船舶结构脆性裂纹扩展的技术发展。

项目成果

Numerical and experimental analysis of brittle crack propagation and arrest in steels

钢中脆性裂纹扩展和停止的数值和实验分析

• 发表时间: 2012
• 期刊: Proceedings, Int. Offshore and Polar Eng. Conf.
• 作者: S.Aihara;Y.Watabe;K.Shibanuma;T.Inoue;T.Koseki
• 通讯作者: T.Koseki

脆性亀裂伝播停止特性における板厚影響に関する実証的研究（大型コンテナ船の脆性亀裂アレスト設計関連）

板厚对脆性裂纹传播抑制特性影响的实证研究（涉及大型集装箱船脆性裂纹抑制设计）

• 发表时间: 2012
• 作者: 梅本涼平; Asep Bayu Dani Nandiyanto;荻 崇;奥山喜久夫;久保亮文 矢島浩 粟飯原周二 吉成仁志 他
• 通讯作者: 久保亮文 矢島浩 粟飯原周二 吉成仁志 他

A simulation model for cleavage crack propagation in bcc polycrystalline solids

• DOI: 10.1016/j.actamat.2011.04.010
• 发表时间: 2011-06
• 期刊: Acta Materialia
• 影响因子: 9.4
• 作者: S. Aihara;Yoichi Tanaka

Required brittle crack arrest toughness Kca value with actual-scale model tests - Brittle crack arrest design for large container ships -4-

实型模型试验要求的脆性止裂韧性Kca值-大型集装箱船脆性止裂设计-4-

• 发表时间: 2010
• 期刊: ClassNK technical bulletin
• 作者: Takehiro Inoue;Y. Yamaguchi;H. Yajima;S. Aihara;H. Yoshinari;K. Hirota;M. Toyoda;Takaaki Kiyosue;T. Handa;T. Kawabata;T. Tani
• 通讯作者: T. Tani

フェライト鋼における劈開破面単位とその温度依存性

铁素体钢的解理断裂单元及其温度依赖性

• 发表时间: 2011
• 作者: 柴沼 一樹; 粟飯原 周二
• 通讯作者: 粟飯原 周二