Estimation Method of Accumulated Plastic Deformation Capacity with Charpy Absorbed Energy Considering Effects of Cyclic Loading and Plastic Constraint

考虑循环载荷和塑性约束影响的夏比吸收能累积塑性变形能力估算方法

• 批准号: 22K04424
• 负责人: 岩下 勉
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ariake National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04424/
• 关键词: 脆性破壊; 累積塑性変形能力; 破壊靱性; ワイブル応力; シャルピー吸収エネルギー

地震動を受ける鋼構造溶接接合部において，溶接欠陥等の切欠きから発生する脆性破壊の予測・防止をすることは重要である．しかし，鋼材規格値であるシャルピー吸収エネルギーを用いて，脆性破壊によって決する累積塑性変形能力を推定する手法はない．そのため本研究では，様々な破壊靱性のレベルにおけるシャルピー衝撃試験と破壊靱性試験，切欠きを有する鋼試験片の繰返し載荷試験，および，有限要素解析によって，破壊靱性の指標の1つであるシャルピー吸収エネルギーと接合部の性能を示す累積塑性変形能力の関係を明らかにすることを目的とする．加えて，本研究では，累積塑性変形能力を推定する上で，塑性拘束の影響を考慮することも目的の1つとなる．2022年度は，2種類の材料（低靱性および中靱性）に対して，シャルピー衝撃試験を実施するとともに，その結果に基づいて，低温から延性破壊が生じる中高温までの温度帯で破壊靱性試験である切欠きを有する3点曲げ試験を行い，シャルピー吸収エネルギーと破壊靱性の関係の定量化を試みた．その結果，脆性破壊の発生時期にばらつきはあるものの，シャルピー吸収エネルギーから破壊靱性Jcを推定できる可能性を示唆した．加えて，得られた推定Jcからワイブル応力（脆性破壊評価のクライテリア）の推定も試み，さらにその推定ワイブル応力から切欠きを有する鋼試験片の累積塑性変形能力の推定を行った．その結果，材料の靱性が大きくなる領域において，推定精度が悪くなる課題点を確認した．

重要的是要预测和防止由钢结构中的焊接缺陷产生的脆性裂缝，这些缺陷是经历地震运动的钢结构焊接接头。但是，没有方法可以估计使用carpy吸收能量的脆性断裂确定的累积塑性变形能力，这是钢标准值。因此，这项研究旨在阐明夏比吸收能量，裂缝韧性的指标之一和累积的塑性变形能力，通过夏比冲击测试和裂缝韧性测试在各种水平的分裂韧性，反复进行的钢标本测试，以及NOTCHES，NOTCHES，NOTCHES，and NOTCHES，和有限元分析。此外，本研究的目的之一是考虑估计累积塑性变形能力时塑性约束的影响。在2022财年中，对两种材料（低韧性和中等韧性）进行了夏比冲击测试，并根据结果进行了三分弯曲测试，并在从低温到中等温度到高温的温度范围内进行了骨折韧性测试，在延展性型延伸型中发生，并试图量化夏比吸收的能量之间的关系，并试图量化这种关系。结果，尽管脆性断裂的时机存在变化，但它表明可以从夏比吸收的能量中估算裂缝韧性JC。此外，我们还尝试从获得的JC估算的Weibull应力（脆性断裂评估的标准），并进一步估计了基于估计的Weibull应激的凹槽钢样本的累积塑性变形能力。结果，我们确认了在材料韧性增加的地区损害估计准确性的问题。

项目成果

繰返し載荷を受ける切欠きを有する鋼試験片の累積塑性変形能力の推定に関する研究 その1 片側振幅が脆性破壊に与える影響

重复加载下缺口钢试件累积塑性变形能力估算研究第1部分单侧振幅对脆性断裂的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 赤木 優羽;江島 尚;岩下 勉;赤星拓哉;東 康二
• 通讯作者: 東 康二