3.5 ピット面積率と最終強度との関連
Fig. 9〜Fig. 12に示したように、平均衰耗量や最小断面における平均衰耗量といった衰耗量をパラメータにとった評価も重要であるが、凹凸の激しい腐食形態を考えると、平均衰耗量や最小断面の決定が困難であることが予想される。従って、表面状態すなわちピット面積率(DOP: Degree of pitting Intensity、全表面積に対する腐食ピットの占める面積の割合)や腐食ピットの大きさなどのパラメータから残存板厚や残存強度を推定する方法についての検討も必要であると考えられる。ここでは、解析結果をピット面積率で整理した結果について述べる。
Fig. 11 |
Relationship between ultimate strength and average thickness loss at minimum cross section in compressive buckling analysis |
(a) t0 = 10mm
(b) t0 = 13mm
(c) t0 = 16mm
Fig. 12 |
Relationship between ultimate strength and average thickness loss at minimum cross section in shear buckling analysis |
まず圧縮座屈モデルについて、Fig. 13(a)〜(c)に各板厚における等価板厚te/t0(元厚t0で無次元化したもの)とピット面積率の関係を示す。ここで等価板厚teは、解析により求められた腐食ピットが発生している場合の最終強度からFig. 14のマスターカーブ(一様衰耗の場合の腐食後の板厚と最終強度の関係)を用いて、同等の強度を有する一様衰耗の場合の板厚を求めたものである。Fig. 13から、ピット面積率及びピット直径が大きいほど等価板厚が小さくなる傾向が明確であり、この傾向は元厚が小さいほど大きいことが分かる。また、Fig. 13(a)に示したように、元厚が10mmの場合には、直径20、30及び40mmのピットがほぼ同数ずつ混在している場合についても解析を実施している。この場合、ピット直径40mmで一定の場合の等価板厚に近くなる傾向が見受けられる。
次に、せん断座屈モデルについて、Fig. 15に等価板厚te/t0とピット面積率の関係を示す。等価板厚を求める際のマスターカーブ(一様衰耗の場合の腐食後の板厚と最終強度の関係)にはFig. 16に示したものを用いた。Fig. 15から、ピット面積率及びピット直径が大きいほど等価板厚が小さくなる傾向が見られる。また、直径20、30及び40mmのピットがほぼ同数ずつ混在している場合、ピット分布A(Fig. 4(c))よりもピット分布B(Fig. 4(d))の方が等価板厚が小さくなる傾向が見られ、ピット分布Bの場合、ピット直径40mmで一定の場合の等価板厚に近くなる傾向が見受けられる。
以上のように、圧縮座屈モデル、せん断座屈モデルともに、等価板厚は、元厚、ピット面積率とピット直径に依存するといえる。
Fig. 13 |
Relationship between equivalent thickness and degree of pitting intensity in compressive buckling analysis |
(a) t0 = 10mm
(b) t0 = 13mm
(c) t0 = 16mm
Fig. 14 |
Relationship between thickness and ultimate strength for uniformly corroded panels in compressive buckling analysis |
Fig. 15 |
Relationship between equivalent thickness and degree of pitting intensity in shear buckling analysis |
Fig. 16 |
Relationship between thickness and ultimate strength for uniformly corroded panels in shear buckling analysis |
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