教員紹介
緒方 隆志教授
専門分野：材料力学・材料強度学
- 主な担当科目
- 基礎材料力学，材料力学，応用材料力学，材料強度学，機械工学実験１・２
研究業績など：千葉工業大学 研究者情報
- 研究室概要
- 金属材料の強度特性（引張強度，疲労強 度，クリープ強度など）を実験によって理解し，使用中に進行する損傷のメ カニズムを実験・観察によって解明する研究に取組んでいる．得られた結果に基づいて損傷をモデル化し，機器・構造物の寿命を正確に予測する手法を開発している．これを機器の設計や保守管理に適用することによって，突然の破損を 防ぎ，使用中の安全確保に貢献することを目指す．
- 研究キーワード
- 耐熱金属材料・クリープ・高温疲労・応力解析・損傷シミュレーション・寿命評価
1. 耐熱金属材料のクリープ損傷メカニズムの解明
ボイラや蒸気タービンなどの火力発電用高温機器は，運用中に内圧や遠心力などの外力を受けると，材料内部でクリープ損傷が進行する．クリープ損傷は，結晶粒界に数ミクロン程度の微小な空孔（ボイド）が発生し，時間をかけて成長する．電子顕微鏡による観察でボイドの成長メカニズムを明らかにし，メカニズムに基づいて ボイドの発生・ 成長をモデル化し，ボイドの発生・成長を予測するシミュレーション手法を開発した．
2. 応力集中部の損傷評価
高温で使用される機器や構造物には，形状不連続部など応力が集中する部位が存在する．クリープやクリープ疲労損傷は，多くの場合このような応力集中部から進行するため，応力集中部での損傷の進行を正確に予測することが重要となる．単純な一方向応力ではなく多方向からの応力（多軸応力）が作用する応力集中部に対して，上記１で開発したシミュレーション手法を適用してクリープ損傷の定量的な評価法に関する研究を進めている．
3. ボイラ溶接部の寿命評価
火力発電所で使用されているボイラ配管は，溶接により熱影響を受けた狭い部位（熱影響部）でクリープ損傷が優先的に進行する．溶接部の応力状態を解析により明らかにするには，母材だけでなく溶接金属や熱影響部のクリープ特性を明らかにする必要がある．そこで，これらの部位から直径1mmの丸棒ミニチュア試験片を切出し，専用のクリープ試験機を用いて，アルゴンガス雰囲気中で試験を実施している．得られたクリープデータを使って，溶接継手内の応力分布を解析し，実験と解析で得られた結果に基づき溶接部の寿命を評価する手法を開発している．
4. 長期使用高温機器の損傷劣化評価
1000℃近くの超高温下で使用されたガスタービン動翼を切断し，損傷劣化状態を分析するとともに，き裂発生寿命評価法についての研究を進めている．また，火力発電所で３０万時間以上使用されてきた蒸気弁の硬さ試験や衝撃試験を実施し，長期使用による損傷劣化状態の把握などにも取り組んでいる．
ガスタービン動翼の損傷劣化評価
長期使用蒸気弁
衝撃試験後の破面