JPH0557532A - き裂進展抑止方法 - Google Patents
き裂進展抑止方法Info
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- JPH0557532A JPH0557532A JP24063991A JP24063991A JPH0557532A JP H0557532 A JPH0557532 A JP H0557532A JP 24063991 A JP24063991 A JP 24063991A JP 24063991 A JP24063991 A JP 24063991A JP H0557532 A JPH0557532 A JP H0557532A
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Landscapes
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非常に簡単な施工内容で機械，構造物の構成
部材に発生したき裂の進展を適確に抑止する。 【構成】 機械，構造物の構成部材１に発生したき裂２
の先端部に微粉５を注入してこれをき裂先端部に目詰ま
りさせることにより、変動荷重に対するき裂先端部の開
閉口変位を小さくし、き裂の進展を抑止する。
部材に発生したき裂の進展を適確に抑止する。 【構成】 機械，構造物の構成部材１に発生したき裂２
の先端部に微粉５を注入してこれをき裂先端部に目詰ま
りさせることにより、変動荷重に対するき裂先端部の開
閉口変位を小さくし、き裂の進展を抑止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繰り返し荷重を受けて
疲労き裂が発生しやすいクレーン，建設機械，橋梁等の
機械，構造物寿命延長対策として好適な、き裂進展抑止
方法に関する。
疲労き裂が発生しやすいクレーン，建設機械，橋梁等の
機械，構造物寿命延長対策として好適な、き裂進展抑止
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、クレーン，建設機械，橋梁等の機
械，構造物の構成部材に疲労き裂等のき裂が発見された
場合の寿命延長対策としては、下記方法がよく用いられ
ている。 (1) 溶接補修法：き裂部を除去して再溶接する方法。 (2) ストップホール法：図５平面図に示すように、構成
部材１に発生したき裂２の両先端部に、部材表裏に通ず
る円形貫通孔すなわちストップホール１０を明けて、き
裂先端の高い応力集中を緩和する方法。 (3) 高力ボルト摩擦接合法：図６（Ａ）平面図，（Ｂ）
側面図に示すように、き裂２を覆う添設板１１を構成部
材１の表裏両面に当てて高力ボルト１２で締め付け摩擦
接合する方法で、図示のように上記(2) のストップホー
ル法を併用する場合が多い。
械，構造物の構成部材に疲労き裂等のき裂が発見された
場合の寿命延長対策としては、下記方法がよく用いられ
ている。 (1) 溶接補修法：き裂部を除去して再溶接する方法。 (2) ストップホール法：図５平面図に示すように、構成
部材１に発生したき裂２の両先端部に、部材表裏に通ず
る円形貫通孔すなわちストップホール１０を明けて、き
裂先端の高い応力集中を緩和する方法。 (3) 高力ボルト摩擦接合法：図６（Ａ）平面図，（Ｂ）
側面図に示すように、き裂２を覆う添設板１１を構成部
材１の表裏両面に当てて高力ボルト１２で締め付け摩擦
接合する方法で、図示のように上記(2) のストップホー
ル法を併用する場合が多い。
【０００３】しかしながら、このような方法はつぎのよ
うな欠点がある。 (1) 溶接補修法は、大掛かりな工事内容となるため、供
用下では行い難いという問題がある。更に溶接により高
い引張残留応力が導入されるため、比較的短寿命でき裂
が再発，進展することがある。 (2) ストップホール法は、き裂の形状が板厚方向に単純
なもの（例えば表，裏同一長さの貫通き裂）の場合は施
工的に最も簡単に対応できるが、板厚方向に複雑に変化
した表面き裂の場合は適用できないという問題がある。
更にストップホール部の応力集中より比較的短寿命でス
トップホール端部にき裂が再発，進展することもある。 (3) 高力ボルト摩擦接合法は、平坦な構造部に発生した
比較的大きなき裂に限られる。また(1) と同様に大掛か
りな工事内容となる。
うな欠点がある。 (1) 溶接補修法は、大掛かりな工事内容となるため、供
用下では行い難いという問題がある。更に溶接により高
い引張残留応力が導入されるため、比較的短寿命でき裂
が再発，進展することがある。 (2) ストップホール法は、き裂の形状が板厚方向に単純
なもの（例えば表，裏同一長さの貫通き裂）の場合は施
工的に最も簡単に対応できるが、板厚方向に複雑に変化
した表面き裂の場合は適用できないという問題がある。
更にストップホール部の応力集中より比較的短寿命でス
トップホール端部にき裂が再発，進展することもある。 (3) 高力ボルト摩擦接合法は、平坦な構造部に発生した
比較的大きなき裂に限られる。また(1) と同様に大掛か
りな工事内容となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、き裂の一部でも外表面
に出ている部位があれば板厚方向に複雑に変化していて
も、非常に簡単な施工内容で機械，構造物の構成部材に
発生したき裂の進展を適確に抑止することができ、従来
法に準じた安定した寿命延長効果を発揮することができ
るき裂進展抑止方法を提供することを目的とする。
事情に鑑みて提案されたもので、き裂の一部でも外表面
に出ている部位があれば板厚方向に複雑に変化していて
も、非常に簡単な施工内容で機械，構造物の構成部材に
発生したき裂の進展を適確に抑止することができ、従来
法に準じた安定した寿命延長効果を発揮することができ
るき裂進展抑止方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、機
械，構造物の構成部材に発生したき裂の先端部に微粉を
注入してこれをき裂先端部に目詰まりさせることを特徴
とする。
械，構造物の構成部材に発生したき裂の先端部に微粉を
注入してこれをき裂先端部に目詰まりさせることを特徴
とする。
【０００６】
【作用】き裂部に変動荷重が作用した場合、それにより
き裂が進展するときはき裂先端の開口変位が１ミクロン
以上になっていると考えられるので、き裂先端部に例え
ば粒径１ミクロン以下の微粉が目詰まりさせることで
（くさび効果）、外力の作用に対するき裂開閉口変位を
小さくすることができる。
き裂が進展するときはき裂先端の開口変位が１ミクロン
以上になっていると考えられるので、き裂先端部に例え
ば粒径１ミクロン以下の微粉が目詰まりさせることで
（くさび効果）、外力の作用に対するき裂開閉口変位を
小さくすることができる。
【０００７】
【実施例】本発明き裂進展抑止方法の一実施例を図面に
ついて説明すると、図１は本発明方法の実施要領を示
し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図、図２は
本発明方法の作用の説明のための荷重とき裂先端部開口
変位量との関係を示す線図、図３は図２の線図上の各点
における開口変位状態の説明図、図４は本発明方法の具
体的実験例の説明図である。
ついて説明すると、図１は本発明方法の実施要領を示
し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図、図２は
本発明方法の作用の説明のための荷重とき裂先端部開口
変位量との関係を示す線図、図３は図２の線図上の各点
における開口変位状態の説明図、図４は本発明方法の具
体的実験例の説明図である。
【０００８】図１において、機械，構造物の構成部材１
に作用する荷重Ｓによってき裂２が発生し、このき裂先
端部はδs の開口量を示している。そこで、本発明き裂
進展抑止方法においては、まずき裂２の表面中央部にド
リル穴３を明けるとともに、き裂２を中央部と端部を除
いてビニールテープ等のマスク材４でマスクする。次い
でドリル穴３より、粒径１ミクロン以下の微粉５，例え
ば粒径0.05ミクロン程度のＳｉＯ2 微粉とインク液等の
浸透剤を混ぜたものを、注射器等の圧力負荷器具６で注
入し、き裂先端部に微粉５を押し込む。
に作用する荷重Ｓによってき裂２が発生し、このき裂先
端部はδs の開口量を示している。そこで、本発明き裂
進展抑止方法においては、まずき裂２の表面中央部にド
リル穴３を明けるとともに、き裂２を中央部と端部を除
いてビニールテープ等のマスク材４でマスクする。次い
でドリル穴３より、粒径１ミクロン以下の微粉５，例え
ば粒径0.05ミクロン程度のＳｉＯ2 微粉とインク液等の
浸透剤を混ぜたものを、注射器等の圧力負荷器具６で注
入し、き裂先端部に微粉５を押し込む。
【０００９】ここで本発明方法の作用を、図２：荷重と
き裂先端部開口変位量との関係を示す線図と、図３：図
２の線図上の各点における開口変位状態の説明図とを用
いて説明する。まず図２の線図の左下の(I) 点における
荷重Ｓがない場合の開口変位をδ01とすると、その開口
変位状態は図３(I）のようになり、これに荷重Ｓが負荷
され図２の右上(IIa) の開口変位δs の点にいたると、
き裂先端部は開口し図３(IIa) のようになる。次にこの
状態でき裂先端部に微粉５を注入し(IIb) とすると、き
裂先端部には図３(IIb) のように微粉５が溜まり、その
後荷重Ｓがなくなり図２の右下(III) の開口変位δ02の
点にいたっても、き裂先端部の開口変位状態は図３(II
I) に示すようになり、き裂先端部に溜まった微粉５で
き裂２の閉口が阻害され、従って図２に示すように、変
動荷重ΔＳに対する開閉口変位Δδの変化Δδ2 が微粉
注入前の変化Δδ1 に対して小さくなる。
き裂先端部開口変位量との関係を示す線図と、図３：図
２の線図上の各点における開口変位状態の説明図とを用
いて説明する。まず図２の線図の左下の(I) 点における
荷重Ｓがない場合の開口変位をδ01とすると、その開口
変位状態は図３(I）のようになり、これに荷重Ｓが負荷
され図２の右上(IIa) の開口変位δs の点にいたると、
き裂先端部は開口し図３(IIa) のようになる。次にこの
状態でき裂先端部に微粉５を注入し(IIb) とすると、き
裂先端部には図３(IIb) のように微粉５が溜まり、その
後荷重Ｓがなくなり図２の右下(III) の開口変位δ02の
点にいたっても、き裂先端部の開口変位状態は図３(II
I) に示すようになり、き裂先端部に溜まった微粉５で
き裂２の閉口が阻害され、従って図２に示すように、変
動荷重ΔＳに対する開閉口変位Δδの変化Δδ2 が微粉
注入前の変化Δδ1 に対して小さくなる。
【００１０】しかして、き裂の発生，進展は変動荷重Δ
Ｓに対するき裂先端部の開閉口変位Δδの大きさで決ま
るので、このように微粉５をき裂先端部に注入すること
で変動荷重ΔＳに対するき裂先端部の開閉口変位Δδを
小さくすることにより、き裂２の進展を抑止することが
できる。
Ｓに対するき裂先端部の開閉口変位Δδの大きさで決ま
るので、このように微粉５をき裂先端部に注入すること
で変動荷重ΔＳに対するき裂先端部の開閉口変位Δδを
小さくすることにより、き裂２の進展を抑止することが
できる。
【００１１】次に、本発明方法の効果を調べるために片
側切欠き試験片による疲労試験を行った具体的実験例
を、図４を用いて説明する。供試体には縦８６mm，横２
０mm，厚さ４mmの鋼板で、この縦方向中央部に片側のみ
深さ３mmの放電ノッチを加工し、更に表面から５mm位置
まで疲労き裂を導入した試験片を２本用意した。これら
の試験片に対して変動荷重を負荷したところ、２本の試
験片共に6.1 mmまでは○，●印で示すように同様のき裂
進展挙動を示した。
側切欠き試験片による疲労試験を行った具体的実験例
を、図４を用いて説明する。供試体には縦８６mm，横２
０mm，厚さ４mmの鋼板で、この縦方向中央部に片側のみ
深さ３mmの放電ノッチを加工し、更に表面から５mm位置
まで疲労き裂を導入した試験片を２本用意した。これら
の試験片に対して変動荷重を負荷したところ、２本の試
験片共に6.1 mmまでは○，●印で示すように同様のき裂
進展挙動を示した。
【００１２】そこで１本はそのまま試験を続行し（○
印）、別の１本は試験を一時中断して、試験片のき裂の
表面を中央部と端部を除いてビニールテープでマスクし
た後、き裂の中央部より粒径0.05ミクロンのＳｉＯ2 微
粉とインク液を混ぜたものを注射器でき裂の端部にこの
液体が出てくるまで圧力を負荷してき裂部に押し込ん
だ。その後中断前と同様の変動荷重を負荷したところ、
●印で示すようにき裂進展速度が微粉注入なしのもの
（○印）に比し1/10以下に低下し、本発明方法の効果が
確認された。
印）、別の１本は試験を一時中断して、試験片のき裂の
表面を中央部と端部を除いてビニールテープでマスクし
た後、き裂の中央部より粒径0.05ミクロンのＳｉＯ2 微
粉とインク液を混ぜたものを注射器でき裂の端部にこの
液体が出てくるまで圧力を負荷してき裂部に押し込ん
だ。その後中断前と同様の変動荷重を負荷したところ、
●印で示すようにき裂進展速度が微粉注入なしのもの
（○印）に比し1/10以下に低下し、本発明方法の効果が
確認された。
【００１３】
【発明の効果】要するに本発明によれば、機械，構造物
の構成部材に発生したき裂の先端部に微粉を注入してこ
れをき裂先端部に目詰まりさせることにより、き裂の一
部でも外表面に出ている部位があれば板厚方向に複雑に
変化していても、非常に簡単な施工内容で機械，構造物
の構成部材に発生したき裂の進展を適確に抑止すること
ができ、従来法に準じた安定した寿命延長効果を発揮す
ることができるき裂進展抑止方法を得るから、本発明は
産業上極めて有益なものである。
の構成部材に発生したき裂の先端部に微粉を注入してこ
れをき裂先端部に目詰まりさせることにより、き裂の一
部でも外表面に出ている部位があれば板厚方向に複雑に
変化していても、非常に簡単な施工内容で機械，構造物
の構成部材に発生したき裂の進展を適確に抑止すること
ができ、従来法に準じた安定した寿命延長効果を発揮す
ることができるき裂進展抑止方法を得るから、本発明は
産業上極めて有益なものである。
【図１】本発明き裂進展抑止方法の一実施例における実
施要領を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面
図である。
施要領を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面
図である。
【図２】本発明方法の作用の説明のための荷重とき裂先
端部開口変位量との関係を示す線図である。
端部開口変位量との関係を示す線図である。
【図３】図２の線図上の各点における開口変位状態の説
明図である。
明図である。
【図４】本発明方法の具体的実験例の説明図である。
【図５】従来のストップホール法を示す平面図である。
【図６】従来の高力ボルト摩擦接合法を示し、同図
（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図である。
（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は側面図である。
１ 構成部材 ２ き裂 ３ ドリル穴 ４ マスク材 ５ 微粉 ６ 圧力負荷器具
Claims (1)
- 【請求項１】 機械，構造物の構成部材に発生したき裂
の先端部に微粉を注入してこれをき裂先端部に目詰まり
させることを特徴とするき裂進展抑止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24063991A JPH0557532A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | き裂進展抑止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24063991A JPH0557532A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | き裂進展抑止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557532A true JPH0557532A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=17062492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24063991A Withdrawn JPH0557532A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | き裂進展抑止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0557532A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6339492B1 (en) | 1998-01-23 | 2002-01-15 | Fujitsu Limited | Tunable optical filter |
| WO2005002782A1 (ja) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | National Maritime Research Institute | 疲労亀裂の進展抑制方法及び検出方法、並びに、それらに用いるペースト |
| JP2011093041A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Kobe Steel Ltd | 局部冷却方法 |
| CN102448664A (zh) * | 2009-05-28 | 2012-05-09 | 株式会社神户制钢所 | 降低金属材料的疲劳裂纹进展速度的浆料和涂布有该浆料的金属材料 |
| JP2023017506A (ja) * | 2021-07-26 | 2023-02-07 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 構造物の応急処置方法 |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP24063991A patent/JPH0557532A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6339492B1 (en) | 1998-01-23 | 2002-01-15 | Fujitsu Limited | Tunable optical filter |
| WO2005002782A1 (ja) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | National Maritime Research Institute | 疲労亀裂の進展抑制方法及び検出方法、並びに、それらに用いるペースト |
| US7963015B2 (en) | 2003-07-07 | 2011-06-21 | National Maritime Research Institute | Method of suppressing extension of fatigue crack, method of detecting fatigue crack and paste used for the methods |
| CN102448664A (zh) * | 2009-05-28 | 2012-05-09 | 株式会社神户制钢所 | 降低金属材料的疲劳裂纹进展速度的浆料和涂布有该浆料的金属材料 |
| JP2011093041A (ja) * | 2009-10-29 | 2011-05-12 | Kobe Steel Ltd | 局部冷却方法 |
| JP2023017506A (ja) * | 2021-07-26 | 2023-02-07 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 構造物の応急処置方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |