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6. 結言
 本研究では3次元板骨構造の複数き裂同時進展に対応した疲労き裂伝播シミュレーションプログラムを開発し、船体縦通材の疲労き裂伝播について検討を行った。本研究の結論は以下の通りである。
(1)本研究で開発した疲労き裂伝播シミュレーションプログラムは3次元板骨構造の疲労き裂伝播を十分な精度でシミュレーションできることが確認できた。また計算速度を以前の10倍以上に高速化し、実用的な計算時間でシミュレーションできるようにした。
(2)疲労き裂伝播シミュレーションの結果、船体縦通材の疲労き裂伝播形態は荷重条件あるいは構造詳細形状によって変化する場合があることがわかった。水圧荷重下でブラケット型の構造詳細形状の場合は、き裂は曲進しやすい傾向があり、スキン材に達しない可能性が高い。また溶接残留応力の影響により、き裂が停留する可能性があることも示した。
(3)疲労試験の結果より、縦通材のフェイスとブラケットとの接合部に高いせん断応力が作用している場合はき裂がブラケット剥離型の伝播挙動を示す場合があることがわかった。今後、ブラケット剥離型き裂伝播挙動に対する詳細な検討が必要である。
(4)スチフナ型モデルの疲労試験結果はシミュレーション結果と良く一致しており、本シミュレーションプログラムの実構造に対する適用性を示すことができた。
 
謝辞
 本研究を行うに際して鉄道・運輸施設整備支援機構「運輸分野における基礎的研究推進制度(2001-3 船舶の構造健全性向上のための設計・検査評価手法の高度化に関する研究)」、科学研究補助金(基盤研究(A)17206086)及び財団法人日本科学協会の笹川科学研究助成の支援を受けたことを記し、謝意を表します。
 
参考文献
1)日本造船研究協会:第219研究部会報告書, き裂伝播解析手法の実用化に関する研究, (1996).
2) Y. Sumi, Y. Chen, and S. Hayashi: Morphological aspects of fatigue crack propagation Part I Computational procedure, International Journal of Fracture, 82-3, (1996), pp.205-220.
3) Y. Sumi, Y. Chen, and Z. N. Wang: Morphological aspects of fatigue crack propagation Part II Effect of stress biaxiality and welding residual stress, International Journal of Fracture, 82-3, (1996), pp.221-235.
4) Y. Sumi: Fatigue crack propagation and computational remaining life assessment of ship structure, Journal of Marine Science and Technology, 3-2,(1998), pp.102-112.
5) Y. Sumi, Z.N.Wang: A finite-element simulation method for a system of growing cracks in a heterogeneous material, Mechanics of Material, 28, (1998), pp.197-206.
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12)加藤, 栗原, 川原:広範囲の応力比条件下での疲労き裂伝播速度式の検討―き裂開閉口挙動に基づいた考察―, 日本造船学会論文集, 第153号, (1983), pp.336-343.
13)日本エムエスシー株式会社:MSC/NASTRANユーザーガイド線形静解析(V68), (1994)


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