クリープ性能予測チーム

専門分野・研究対象

CO2排出量削減のために石炭火力発電プラントの高効率化が重要な課題となっている。高効率化のためには、構造用耐熱材料とその溶接部の高強度化と信頼性評価が必要となる。本チームでは、SIPマテリアルズインテグレーション (MI) の性能予測システムの開発の中で、クリープ性能計算モジュールの開発を担当する。高温構造部材のクリープ寿命を予測するためのデータベースと、損傷力学や破壊力学に基づく計算モジュールの開発、組織予測チームや特性空間分析チームとの連携による予測精度の向上が研究の目標である。

具体的には、
  1. 構造部材のクリープ変形・損傷・破壊の計算解析モジュールの開発
  2. クリープデータベースの整備,共通試料のクリープ試験・評価
  3. 機械学習 (データ科学) によるクリープ破断時間,クリープ曲線の予測
  4. 材料組織とクリープ特性を関係づける数理モデルの開発 (計算および実験)
  5. システムの検証 (企業との共同研究)
を行う。

「NIMSクリープデータシート ( No. 7、8、17、40、43、51 ) を用いたSIP共通試料のクリープ破断時間の推定結果 (直線) と実験結果 (丸印) の比較。」の画像

NIMSクリープデータシート ( No. 7、8、17、40、43、51 ) を用いたSIP共通試料のクリープ破断時間の推定結果 (直線) と実験結果 (丸印) の比較。


「9Cr耐熱鋼 (Gr.91鋼) と溶接継手の長時間クリープ強度。 (プロットの添字は溶接継手の破断位置,BM : 母材,HAZ : 溶接熱影響部,WM:溶接金属)」の画像

9Cr耐熱鋼 (Gr.91鋼) と溶接継手の長時間クリープ強度。 (プロットの添字は溶接継手の破断位置,BM : 母材,HAZ : 溶接熱影響部,WM:溶接金属)


「損傷力学による9Cr耐熱鋼 (Gr.91鋼) 溶接継手のクリープ寿命予測。 (α : 応力多軸度に関わる係数)」の画像

損傷力学による9Cr耐熱鋼 (Gr.91鋼) 溶接継手のクリープ寿命予測。 (α : 応力多軸度に関わる係数)




お問い合わせ先

クリープ性能予測チーム
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
電話:029-859-2220
国立研究開発法人物質・材料研究機構
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
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FAX.029-859-2029