報告書番号

T93022

タイトル（和文）

熱ラチェット変形の解析精度向上のための非弾性構成式の開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF INELASTIC CONSTITUTIVE EQUATION TO IMPROVE ANALYTICAL PREDICTION OF THERMAL RATCHETING DEFORMATION BEHAVIOR

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ＦＢＲ機器は高温で使用されるため、構造健全性評価上クリープ疲労とともに進行性ひずみ（ラチェット）評価が重要である。このため、機器の信頼性向上や合理化のためには、クリープ疲労評価の高精度化を図るとともにラチェット変形の評価の精度も向上させる必要がある。本研究では、ラチェット評価に焦点を当てて、熱荷重によるラチェット変形の推定精度を上げるべく、新しい構成式の開発を行った。新しい構成式は、移動硬化則に対して大野－王モデルをべースに、温度変動および繰り返し硬化が取り扱えるよう拡張したモデルを構築した。新しい構成式を２次元軸対称ＦＥＭプログラムに組み込み、原子炉容器をモデル化した円筒での熱ラチェット試験に適用したところ、従来のモデル（２曲面モデル）に比べて、ラチェット変形量に関する推定精度が大幅に改善された。

概要 （英文）

IT IS IMPORTANT TO EVALUATE PROGRESSIVE DEFORMATION AS WELL AS CREEP FATIGUE IN DESIGN FBR OCMPONENTS BECAUSE THEY OPERATE AT HIGH TEMPERATURES. IT IS NECESSARY TO ESTIMATE BOTH CREEP FATIGUE MORE ACCURATELY AND TO IMPROVE PREDICTION OF PROGRESSIVE DEFORMATION (RATCHETING BEHAVIOR). OUR STUDY FOCUSED ON EVALUATION OF RATCHETING BEHAVIOR; WE DEVELOPED A NEW CONSTITUTIVE EQUATION TO IMPROVE PREDICTION OF RATCHETINGDEFORMATION DUE TO THERMAL LOAD. FOR THE KINEMATIC HARDENING RULE, THE OHNO-WANG MODEL WAS MODIFIED TO TAKE INTO ACCOUNT TEMPERATURE DEVIATION AND CYCLIC HARDENING. A TWO-DIMENSIONAL AND AXIS-SYMMETRIC FEM PROGRAM WAS APPLIED TO A THERMAL RATCHETING EXPERIMENT USING A MODEL CYLINDER SIMULATING A REACTOR VESSEL. THE NEW MODEL PREDICTED THE RATCHETING DEFORMATION MORE ACCURATELY THAN THE TWO-SURFACE MODEL.

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