報告書番号

284012

タイトル（和文）

原子炉配管の延性亀裂進展評価に適用する非線形破壊力学パラメータの解析

タイトル（英文）

ANALYSIS OF NONLINEAR FRACTURE MECHANICS PARAMETERS FOR APPLICATION TO DUCTILE CRACK GROWTH ESTIMATION IN NUCLEAR PIPING SYSTEM

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

亀裂のはいった構造物の強度を評価する場合，増分型有限要素法が主に用いられている。しかし，その手法は非常に多量の計算時間を要し，簡単な推定には適さない。本報告では，簡単な推定を行うにあたって有効な三次元全面塑性解を求めるための有限要素法を開発した。この手法は，材料の非圧縮性の処理に対して，選択的低減積分／処罰関数法を用いている。解析手法の概要を示した後，二次元問題の例題を除き，その精度の実証を行った。さらに遠方で引張力を受ける周方向貫通亀裂付円筒に対する全面塑性解を求めた。最後に，その解をＳＵＳ３０４鋼製配管の安定亀裂進展問題に対して適用し，本手法の有効性を示した。

概要 （英文）

FOR THE EVALUATION OF STRENGTH OF CRACKED STRUCTURES,THE INCREMENTAL FINITE ELEMENT METHOD IS MAINLY USED. HOWEVER,IT REQUIRES A GREAT AMOUNT OF COMPUTATION TIME AND THUS IS NOT SUITABLEFOR SIMPLE ESTIMATIONS. IN THIS REPORT,A FINITE ELEMENT METHOD FOR ANALYZING THE THREE-DIMENSIONAL FULLY PLASTIC SOLUTIONS, WHICH CAN BE UTILIZED FOR SIMPLE ESTIMATIONS,IS DEVELOPED. THIS METHOD UTILIZES A SELECTIVE REDUCED INTEGRATION/PENALTY FUNCTION METHOD FOR THE TREATMENT OF MATERIAL INCOMPRESSIBILITY. AFTER GIVING THE OUTLINE OF THE SOLUTION METHOD AND DEMONSTRATING THE ACCURACY THROUGH THE CALCULATION OF THE SIMPLETWO-DIMENSIONAL EXAMPLES,THIS METHOD IS APPLIED FOR OBTAINING THE FULLY PLASTIC SOLUTIONS FOR CYLINDERS WITH A CIRCUMFERENTIAL THROUGH-WALL CRACK SUBJECTED TO REMOTE UNIFORM TENSION. THEN,THESE SOLUTIONS ARE APPLIED TO STABLY GROWING CRACK PROBLEM IN A TYPE 304 STAINLESS STEEL PIPE.

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