HFMI処理溶接継手に生じた表面き裂の破壊力学特性

大阪大学大学院工学研究科 地球総合工学専攻 助教 武内 崇晃 様

脱炭素社会の達成に向け、溶接構造物の軽量化と溶接止端疲労強度の両立が必要である。高周波ピーニング（HFMI）により、止端半径を拡大し圧縮残留応力（RS）を導入して疲労強度の改善が可能である一方、今後その活用には、荷重履歴によるRS緩和や、HFMI溝内の不均一な多軸RSを考慮した疲労き裂伝播解析の実施が必要である。そこで、溶接RSの発生、HFMIによる圧縮RSの導入を、HyperWorksを援用した熱弾塑性FE解析、Radiossを援用した弾塑性動的陽解法FE解析により解析し、HFMI処理が溶接継手の疲労特性に与える影響を評価した。得られた表面き裂の混合モード応力拡大係数から、HFMIがき裂口部周辺の応力集中を抑制し、き裂の進展を遅延させる効果を持つことを確認した。

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