ホイッピング荷重の統計モデルの構築とその疲労き裂進展への影響に関する研究

鞭打载荷统计模型的构建及其对疲劳裂纹扩展的影响研究

基本信息

  • 批准号:
    22H01697
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 6.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本年度の第一の課題であるホイッピング現象の統計モデルの構築に関しては、計測データの整理とそれに基づく統計モデルの構築を試みた。具体的には、モニタリングで得られた短期海象(1時間を想定)毎の縦曲げ応力計測結果からFFTを用いて波浪荷重の成分とホイッピング成分を分離するとともに、得られた弾性振動成分から、ホイッピング発生点を抽出した。また、それらのデータを用いて、波浪成分の大きさに応じたホイッピング発生確率を表現する統計モデルを検討するとともに、ホイッピングの大きさに関する統計モデルを検討した。最終的に、MCMC法を用いて統計モデルの構築を試み、ある海象状態(有義波高、平均波周期、相対波向き等)における、ホイッピングの発生確率やホイッピングの大きさを推定可能な推定式を構築した。疲労き裂進展試験に関しては、油圧式サーボ疲労試験機とCT試験片を用い、LabVIEWを用いた計測システムを構築した。本年度は、ホイッピングを模した実験として、定振幅波に小振幅波が重畳した比較的単純な波形を有する荷重履歴を用いた疲労試験を行った。これにより、小振幅波の重畳の程度の違いによる寿命の違いを観察するとともに、き裂先端のひずみ計測に基づく、RPG荷重の計測を行った。後述するき裂進展シミュレーションでは、RPG荷重の推定が必要となるため、実験におけるRPG荷重の計測結果の妥当性の検証が必要となる。今後は、弾塑性FEM解析を用いたRPG荷重の計測結果の妥当性について、検討が必要であると考えられる。また、き裂進展シミュレーションに関しては、申請者らの研究室で開発されてきたCP-Systemの改良を行うことにより、変動する荷重での解析への適用が可能となった。今後は、本手法を実験で取り扱った荷重条件に適用することにより、実験及びシミュレーションの妥当性の検討が必要である。
关于今年的第一个问题,关于鞭打现象的统计模型的构建,我们试图组织测量的数据并基于IT建立统计模型。具体而言,从通过监测每个短期海洋学现象(假设一个小时)来获得的纵向弯曲应力测量结果(假设一小时),使用FFT分离了波载和鞭打成分的成分,并从获得的弹性振动成分中提取了鞭打生成点。使用这些数据,我们还检查了一个统计模型,该模型表达了根据波分量的大小进行鞭打的可能性,还检查了有关鞭打大小的统计模型。最后,我们尝试使用MCMC方法构建一个统计模型,并构建了一个估计方程,该方程可以估计鞭打的概率和在特定海洋状态下鞭打的幅度(平均波高度,平均波周期,相对波动方向等)。关于疲劳裂纹生长测试,使用液压伺服疲劳测试仪和CT测试样品构建了使用LabView的测量系统。今年,我们使用具有相对简单的波形的负载病史进行了疲劳测试,其中将小振幅波叠加在恒定振幅波中。这使我们能够观察由于小振幅波的叠加程度的差异,并根据裂纹尖端的应变测量值测量RPG负载。在下面描述的裂纹生长模拟中,有必要估计RPG负载,因此需要在实验中导致RPG负载测量的有效性。人们认为,将来有必要使用弹性塑料FEM分析来检查RPG负载测量结果的有效性。此外,关于裂纹生长模拟,在申请人的实验室中开发的CP系统的改进已经使其成为可能在不同负载下应用于分析。将来,有必要通过将此方法应用于实验中处理的负载条件上,以检查实验和模拟的有效性。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
変動荷重下におけるき裂先端近傍のひずみ計測に基づくき裂先端塑性域形成挙動の推定
基于脉动载荷下裂纹尖端附近的应变测量来估计裂纹尖端塑性区域形成行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    早川銀河;川村恭己;岡田哲男;Dumbarangage Eashan Gayantha Nandasiri
  • 通讯作者:
    Dumbarangage Eashan Gayantha Nandasiri
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    古田島将;川村 恭己;岡田 哲男;肥田大雅,河原伸幸,冨田栄二
  • 通讯作者:
    肥田大雅,河原伸幸,冨田栄二
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  • 资助金额:
    $ 6.57万
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    2021
  • 资助金额:
    $ 6.57万
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  • 资助金额:
    $ 6.57万
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    18H01637
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 6.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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