強磁性板の磁気弾性力学的挙動に関する研究

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本研究は、強磁場利用機器の設計および安全性評価のための基礎データ提供に資することを目的に、核融合実証炉の第一壁候補材料として検討されている強磁性材料であるフェライト系ステンレス鋼を対象に、破壊および変形挙動に及ぼす磁場の影響を理論的・実験的に解明したものである。得られた成果を要約すると以下の通りである。1.レーザ変位計およびひずみゲージを用い、磁場内における変位およびひずみ計測法を確立した。2.超伝導マグネットより得られる一様磁場内および電磁石より得られる分布磁場内における片持ちはりの曲げ変形実験を行い、変形に及ぼす磁場の影響を明らかにした。磁場の増大に伴いたわみは増大し、板長さと板厚の比が大きい程顕著な磁場の影響をうける。3.一様磁場と分布磁場との実験結果の比較により、変形挙動に及ぼす分布磁場の影響を詳細に検討した。4.一様磁場内おける片持ちはりの静的曲げに関する理論解析を行い、得られた解析結果と実験結果とを比較したところ両者は良く一致し、磁気弾性相互干渉に関する本理論の妥当性が検証された。5.長さ2aの貫通き裂を有する厚さ2hの両端単純支持軟磁性平板の静的曲げ問題を理論解析し、き裂の磁気弾性挙動を明らかにした。磁場の増大に伴い、磁気モーメント拡大係数は増大し、形状比a/2hが大きくなる程顕著な磁場の影響を受ける。6.超伝導マグネットより得られる一様磁場内における貫通き裂を有する両端固定はりの曲げ変形実験を行い、き裂先端近傍のひずみ分布に及ぼす磁場の影響に関する詳細な検討を加えた。