報告書番号

U00068

タイトル（和文）

画像計測を用いたひずみ制御の低サイクル疲労試験システム

タイトル（英文）

Strain-Controlled Low Cycle Fatigue Test System with Image-Based Measurement

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

原子炉配管などの耐震性能評価上重要な，極低サイクル疲労強度を精度良く求めるため，平板曲げ試験片の形状を認識して大ひずみを求める画像計測システムを開発した。この画像計測システムで得られたひずみの値を用いて，材料試験機をフィードバック制御する低サイクル疲労試験システムを構築した。これにより高精度なひずみ制御の疲労試験が可能になった。従来行ってきたストローク制御の板曲げ疲労試験について画像計測を適用した結果，ひずみ振幅が変動していることが判明した。今回開発したひずみ制御の疲労試験結果と比較した結果，上記のひずみ変動は疲労強度に大きな影響を及ぼしていないことが分かり，今まで蓄積してきた疲労試験結果の精度が確認された。

概要 （英文）

Low-cycle fatigue is one of the predominant failure modes of nuclear piping systems during earthquakes. Therefore, it is of great importance to collect extremely low-cycle large-strain fatigue data of steel in order to establish realistic seismic safety of nuclear power plants. For large-strain fatigue tests, plate-bending tests are appropriate to avoid axial buckling. However, it has been difficult to perform plate-bending tests with constant strain amplitude, because effective strain measurement methods have not been prepared for large-strain cyclic bending.This report describes the development and application of a new large strain fatigue test system with image-based measurement for the plate-bending tests. In this system, surface strain of plate-bending specimens is measured by shape recognition utilizing high-resolution digital image. The accuracy of the measured strain was validated by comparison to strain gauge data. Through a computer network, the image-based measurement system transfers the strain data to the fatigue test system, which performs strain-controlled low-cycle fatigue tests with the image-based strain.This new system was applied to fatigue tests of stainless steel, which provides basis for accurate fatigue evaluation during earthquakes, as well as basis for reliability review of existing large-strain fatigue data.

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