核融合炉超電導マグネット構造健全性評価システムの開発に関する電磁破壊力学的研究

电磁断裂力学研究聚变反应堆超导磁体结构完整性评估系统研制

基本信息

批准号：
60055006
负责人：
庄子哲雄
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Fusion Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

核融合炉超電導マグネットの設計・開発にあたっては、そこに実現される環境条件下の特有の現象に関する基礎的な研究の積み重ねと、これを踏まえた電磁破壊力学的構造健全性の評価が急務である。例えば、電磁弾性相互作用、欠陥における電流誘起あるいは塑性変形誘起温度上昇等は、極低温高磁場下の構造物の安全性評価において不可欠のものである。本年は以上の点に鑑み、電磁破壊力学において基礎となる以下の3主要研究課題について理論的並びに実験的研究を実施した。以下得られた成果を列記すると、(1)磁場内におけるき裂を有する強度性帯板の衝撃応答き裂を有する帯板の動的特異応力に及ぼす磁場の影響を理論的に解明し、動的応力拡大係数に及ぼす形状効果ならびに種々のき裂長板幅比a/hを有するものに対して磁場の影響を明らかにした。得られた数値結果は動的応力拡大係数はa/hが大きいものほど静的解より大きな値を示し、又磁場の影響は、a/hが小さいほど顕著である事が明らかであり磁場の大きさによっては大略20%程度の増加が見られる。(研究分担者・進藤裕英)(2)電磁破壊靭性評価のための実験的研究磁場が材料の破壊靭性値に及ぼす影響を抽出するための試験法の整備を行い、破壊靭性試験時における変形及び破壊に伴う温度上昇を実測し、その影響を検討した。又強磁場下の強磁性材料の破壊特性評価のため、マルエージング鋼の靭性評価を実施した。(研究分担者庄子哲雄)(3)電流下にある超電導マグネット内の欠陥による異常温度上昇き裂端近傍における非定常温度分布及びその支配パラメータについて理論解析を行い、定常温度分布の表示式と同形式の表示となる事を示した。(研究分担者・坂真澄)

在设计和开发超导核融合反应器磁铁时，迫切需要在实现的环境条件下积累基础研究，并根据此评估电磁断裂机械结构的健全性。例如，电磁弹性相互作用，电流诱导或塑性变形引起的缺陷温度升高对于在极低温度和高磁场下对结构的安全评估至关重要。鉴于今年上述点，对以下三个主要研究主题进行了理论和实验研究，这些研究对电磁断裂力学至关重要。下面列出了下面获得的结果：（1）理论上阐明了磁场对磁场中带有撞击响应裂纹的动态奇异应力的影响，并揭示了磁场对形状效应对动态应力强度因子的影响，以及磁场对磁场对各种裂纹长度板板宽度的效果的影响。所获得的数值结果表明，动态应力强度因子大于较大的A/H IS大于静态溶液，并且很明显，磁场的效果更为明显，因为A/H IS较小，并且取决于磁场的大小，观察到大约20％的磁场。（研究共享者，Shindo Hirohide）（2）用于评估电磁断裂韧性的实验研究，开发了一种测试方法，以提取磁场对材料裂缝韧性值的影响，并测量了与裂缝韧性测试过程中的变形和裂缝相关的温度升高，并测量了此研究的影响。此外，为了评估在强磁场下铁磁物质的断裂特性，对Maraging钢进行了韧性评估。（研究共享者，shoji tetsuo）（3）对裂纹端附近的不稳定温度分布进行了理论分析，这是由于电流下超导磁体的缺陷及其控制参数引起的，表明显示屏与稳定温度分布的显示与显示公式相同。（研究共享者：Saka Masumi）