JP2010160028A - 異材継手部の破壊強度評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】き裂を含む断面上の異種材料それぞれについての残余面積と流動応力とを掛け合わせた結果を断面上のすべての材料について足し合わせることにより求めた荷重を破壊荷重とする。または、き裂を含む断面上の異種材料の面積比に応じて各材料の応力とひずみの関係を単一の材料の応力とひずみの関係に置き換えたときの材料定数を用いて求めた破壊力学パラメータJ積分値がき裂先端の材料の弾塑性破壊靭性値JIcに等しくなるときの荷重を破壊荷重とする。
【選択図】図1
Description
ただし、
σflow,1:第1の材料の流動応力
σflow,2:第2の材料の流動応力
Ar1:第1の材料の残余部面積
Ar2:第2の材料の残余部面積
ここで残余部面積とはき裂を含む断面上において、き裂部分を除いた面積であり、異種材料の継手の場合はそれぞれの材料について算出する。
ただし、
e0=s0/E
s0:降伏応力あるいは0.2%耐力
E:縦弾性係数
a,n:フィッティング定数
そこで、異種材料の継手において、第1の材料の応力とひずみの関係を次の式(3)で表わす。
ただし、
e01=σ01/E1
σ01:第1の材料の降伏応力あるいは0.2%耐力
E1:第1の材料の縦弾性係数
a1,n1:第1の材料についてのフィッティング定数
さらに、第2の材料の応力とひずみの関係を次の式(4)で表わす。
ただし、
e02=σ02/E2
σ02:第2の材料の降伏応力あるいは0.2%耐力
E2:第2の材料の縦弾性係数
a2,n2:第2の材料についてのフィッティング定数
このとき、全体の挙動を評価するに当たり、次の式(5)ないし式(9)を満たす材料としてJ積分評価式に用いる材料定数を定める。
Eeq=(E1・A1+E2・A2)/A ・・・(6)
aeq=(a1・A1+a2・A2)/A ・・・(7)
neq=(n1・A1+n2・A2)/A ・・・(8)
A=A1+A2 ・・・(9)
ただし、
A1:き裂を含む断面上の第1の材料の面積
A2:き裂を含む断面上の第2の材料の面積
そして、得られるき裂のJ積分値がき裂先端の材料の弾塑性破壊靭性値JIcと等しくなるときの荷重を破壊荷重とする。
2… 第2の材料
3… 平板
4… き裂
5… 境界面
Claims (5)
- 異種材料が溶接された異材継手部でその異種材料にまたがってき裂が存在する場合の異材継手部の破壊強度評価方法において、
前記き裂を含む断面上の前記異種材料それぞれについての残余面積と流動応力とを掛け合わせた結果を前記断面上のすべての材料について足し合わせることにより求めた荷重を破壊荷重とすることを特徴とする異材継手部の破壊強度評価方法。 - 異種材料が溶接された異材継手部でその異種材料にまたがってき裂が存在する場合の異材継手部の破壊強度評価方法において、
前記き裂を含む断面上の前記異種材料の面積比に応じて各材料の応力とひずみの関係を単一の材料の応力とひずみの関係に置き換えたときの材料定数を用いて求めた破壊力学パラメータJ積分値がき裂先端の材料の弾塑性破壊靭性値JIcに等しくなるときの荷重を破壊荷重とすることを特徴とする異材継手部の破壊強度評価方法。 - 異種材料が溶接された異材継手部でその異種材料にまたがってき裂が存在する場合の異材継手部の破壊強度評価方法において、
き裂を含む断面上の前記異種材料の面積比に応じて各材料の応力とひずみの関係を単一の材料の応力とひずみの関係に置き換えたときの材料定数を用いて求めたき裂前縁に沿う破壊力学パラメータJ積分値の最大値がき裂前縁に沿って存在する材料の弾塑性破壊靭性値JIcのうち最も低い値と等しくなるときの荷重を破壊荷重とすることを特徴とする異材継手部の破壊強度評価方法。 - 異種材料が溶接された異材継手部でその異種材料にまたがってき裂が存在する場合の異材継手部の破壊強度評価方法において、
有限要素法解析等数値解析により求めた単位荷重を負荷したときのき裂前線に沿う応力拡大係数Kと当該位置における材料の破壊靭性値KIcとの比KIc/Kの最小値を破壊荷重とすることを特徴とする異材継手部の破壊強度評価方法。 - 異種材料が溶接された異材継手部でその異種材料にまたがってき裂が存在する場合の異材継手部の破壊強度評価方法において、
有限要素法解析等数値解析により求めた単位荷重を負荷したときのき裂前線に沿う応力拡大係数Kとき裂前縁に沿って存在する材料の破壊靭性値KIcの最小値KIc,minとの比KIc,min/Kの最小値を破壊荷重とすることを特徴とする異材継手部の破壊強度評価方法。
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