Non-destructive evaluation of 3D plastic strain and residual stress distributions induced by earthquakes using non-linear inverse analysis

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地震発生後、発電プラントの迅速な再稼働の可否の判断が求められる。本研究では、デジタルカメラを用いた画像相関法により非破壊計測した変位とX線回折法による表面ひずみから、それらの原因である３次元の塑性ひずみを逆問題解析により推定できるようにすることを目指す。ここで、地震荷重により生じる塑性変形は比較的大きくなることがあるため、その場合には発生する塑性ひずみと変位との関係が非線形になる。２０２２年度には、まず１回の外力によって塑性変形が発生する場合、その結果として発生する変位から逆問題解析により原因である塑性ひずみを正しく推定する方法について検証した。ここで、塑性ひずみと変位との関係が線形になる場合と非線形になる場合の２つについて、単純な３点曲げ解析により得られた塑性ひずみ分布を正解とし、その結果として生じる変位から逆問題解析を試みた。その結果、線形問題の場合には従来の一般的な逆解析手法により正しく推定できることを確認した。また、非線形の場合にも、提案する繰返し計算手法により正解の値へと収束した。次に、２回の外力の発生により塑性変形が生じる場合について検証する際、ソフトウェアの問題から、せん断成分の塑性ひずみを推定することができないため、本数値解析では、せん断成分の塑性ひずみが生じないように材料特性を設定した。ただし、この結果により生じた変位から塑性ひずみを逆解析する際、数値解析プログラムの問題で塑性ひずみと変位との関係行列を正しく得ることができていないことが明らかとなった。２０２３年度は、まずこのプログラムの問題を修正する必要がある。