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変動荷重を受ける溶接継手の疲労き裂伝播予測法

机译:变载荷作用下焊接接头疲劳裂纹扩展预测方法

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摘要

Fatigue cracks may initiate and propagate at welded joints of marine structures due to repeated wave loading. When fatigue cracks are detected in service condition, it is preferable to have an evaluation tool to determine the necessary countermeasure action with minimum intervention to the operation. For this purpose, the authors have been developing a prediction system of fatigue crack propagation, "CP-System". In the present paper, the crack opening and closing simulation is applied to structural components in welding residual stress so that fatigue crack propagation can be reasonably estimated for welded structures under variable amplitude loading. In order to confirm the applicability of the proposed method, fatigue tests using base metal specimen and welded joint specimen are carried out. The predictions were found to be in good agreement with various fatigue test results including variable amplitude tests.%船舶・海洋構造物は長期間の供用に伴う繰返し荷重によ り、溶接部を起点として疲労き裂が発生・伝播することが ある。供用中に疲労き裂が発見された場合、修理の緊急性 を判断し運用計画への影響を最小限におさえるための合理 的な評価ツールが必要である。そこで著者らは既存のFEM モデルを流用し、構造物に生じたき裂の進展挙動(進展経路 および伝播寿命)をFEMの繰返し計算により推定する手法 (以下CP-Systemと称する)を提案した。
机译:由于反复的波浪载荷,疲劳裂纹可能会在海洋结构的焊接接头处引发并传播。当在使用条件下检测到疲劳裂纹时,最好有一个评估工具来确定必要的对策措施,而对操作的干预最少。为此,作者一直在开发疲劳裂纹扩展的预测系统“ CP系统”。本文将裂纹的开合模拟应用于焊接残余应力中的结构构件,从而可以合理地估计可变振幅载荷下焊接结构的疲劳裂纹扩展。为了证实该方法的适用性,使用贱金属试样和焊接接头试样进行了疲劳试验。被发现与各种疲劳测试结果(包括可变振幅测试)非常吻合。%船舶・海洋构造物は长期间の供用に伴う缲返し荷重によ供とが。供用中に疲倦にき裂労见された场合,修理の紧急性を判断を运用计画への影响を最小限におさえるための合理的な评価ツールが必要である。そこで著者らは既存のFEMモデルを流用し,构造物に生じたき裂の进展挙动(进展経路および伝播寿命)をFEMの缲返し计算により推定する手法(以下CP-Systemと称する)を逐步した。

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