ブランケット材料の高中性子束・高熱負荷条件下での構造強度に関する基礎研究

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ブランケット構造部材の強度設計には、高中性子束を多量に照射された構造材料の機械的性質の実測データが必要となる。しかし、実測を可能とするためには、照射設備の大きさの制約を克服しなければならない。そこで、きわめて小型の試験片による材料の機械的性質の測定法の開発と、得られたデータから実寸法の材料の機械的性質を推定する方法の実験的、理論的うらずけが必要となる。さらに、高熱負荷条件の再現には幾多の困難がともない、また、そのような環境の下での材料の性質については、未知の部分も少なくない。これらを理論的にあきらかにすることもまた必要である。この観点から、次の諸点について、研究を進めた:1.小型試験片による破壊靭性の評価に関する研究破壊靭性試験片の小型化を目的として、側溝付き試験片による、Jic評価のための有効板厚のとり方について実験的に検討した。2.側溝付きき裂試験片の3次元有限要素解析各種の条件下で側溝付きき裂試験片の弾塑性解析を行なって、き裂先端近傍の塑性変形、き裂開口変位、荷重変位曲線に及ぼす側溝深さの影響及び有効板厚のとり方について力学的に検討した。3.ブランケット構造材料の疲労損傷小型試験片の機械的性質を調べたのち、高温変動低サイクル疲労の疲労損傷、表面微小疲労き裂の発生、伝播ならびに破断寿命、それらのばらつき特性を調べた。4.高中性子束・高熱負荷条件下での欠陥の挙動に関する研究高温環境下にある材料における転位の動力学の理論解析を進め、主として、SUS316を例として、数値計算を行った。