JP2007198838A - Breakage probability calculation method - Google Patents

Breakage probability calculation method Download PDF

Info

Publication number
JP2007198838A
JP2007198838A JP2006016300A JP2006016300A JP2007198838A JP 2007198838 A JP2007198838 A JP 2007198838A JP 2006016300 A JP2006016300 A JP 2006016300A JP 2006016300 A JP2006016300 A JP 2006016300A JP 2007198838 A JP2007198838 A JP 2007198838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crack
progress
coalescence
cracks
fracture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006016300A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
政 之 ▲浅▼野
Masayuki Asano
Masao Itaya
谷 雅 雄 板
Masaaki Kikuchi
池 正 明 菊
Norihiko Tanaka
中 徳 彦 田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006016300A priority Critical patent/JP2007198838A/en
Publication of JP2007198838A publication Critical patent/JP2007198838A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a breakage probability calculation method for analyzing stochastically a process from the generation of a plurality of cracks up to breakage, using a Monte Carlo simulation method. <P>SOLUTION: This breakage probability calculation method is provided with a crack number determination process 21, a trial frequency assigning process 22, a determination array process 23, a progress/coalescence analytical process 24 for receiving a result in the determination array process 23, and for analyzing a progress process and a coalescence process as to the plurality of cracks, using a theory of probability, and a breakage analytical process 25 for analyzing a breakage process of failing equipment or a member of a measuring object, using the theory of probability. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、モンテカルロシミュレーション法を用いて、信頼性の高い破壊確率を算出する破壊確率算出方法に関する。   The present invention relates to a failure probability calculation method for calculating a highly reliable failure probability using a Monte Carlo simulation method.

最近の原子力プラントの定期検査等において、原子力プラントの機器又は部材の破壊リスクは、原子力プラントの機器又は部材を安全かつ効率的に維持するための指標となっている。この破壊リスクは、機器に応力腐食割れ(SCC)による亀裂などが発見された場合に、プラントが稼動することによって、この亀裂が進展したところへ、地震などの過大荷重が作用して破損を生ずる破壊確率と、復旧の費用などを含む損傷による損害との積として表わされる。   In recent periodic inspections of nuclear power plants and the like, the risk of destruction of nuclear plant equipment or components has become an indicator for maintaining nuclear plant equipment or components safely and efficiently. The risk of failure is that if a crack due to stress corrosion cracking (SCC) is found in the equipment, the plant will operate and an excessive load such as an earthquake will be applied to the place where the crack has developed, causing damage. It is expressed as the product of the probability of destruction and damage caused by damage including the cost of restoration.

しかしながら、従来から、原子力機器の保全は設計・建設規格に従っていたため、検査で亀裂が検出されたとしても、亀裂による破壊確率を定量的に評価するための亀裂の分布、検査能力、荷重条件、材料特性等に関する統計的なデータは削除され、ほとんど蓄積されていない。また、破壊リスクの評価に必要な費用も個々のプラントで大きく異なる上、その情報は入手することが難しい。このため破壊確率も破壊リスクもともに評価することが困難であった。   However, since the maintenance of nuclear equipment has conventionally been in accordance with design and construction standards, even if cracks are detected in the inspection, the distribution of cracks, inspection capability, load conditions, Statistical data on material properties etc. has been deleted and is hardly accumulated. In addition, the cost required for evaluating the risk of destruction varies greatly between individual plants, and it is difficult to obtain information. For this reason, it was difficult to evaluate both the probability of destruction and the risk of destruction.

このため、原子力機器又は部材の破壊リスクに関する考え方が示された文献(例えば、非特許文献1、特許文献1乃至5など)が存在しているが、実際のプラントの維持に積極的に活用する段階に至っていない。また、原子力プラントの安全性評価や安全性設計にもリスクが用いられている(例えば、特許文献6及び7)が、実際の亀裂が起こす破壊現象のリスクとは異なっており、プラント全体の安全性に影響するような過酷な事象が連鎖する場合についてのみ重点がおかれている。   For this reason, there are documents (for example, Non-Patent Document 1, Patent Documents 1 to 5 etc.) that show the concept of nuclear equipment or member destruction risk, but they are actively used for maintenance of actual plants. The stage has not been reached. Risks are also used for safety evaluation and safety design of nuclear power plants (for example, Patent Documents 6 and 7), but they are different from the risk of destruction phenomena caused by actual cracks. Emphasis is placed only on harsh events that affect sex.

一方、火力プラントではリスクに基づく維持が検討され、当該リスクに基づく維持に関する特許出願も行われている。しかしながら、原子力プラントにおける維持規格のような体系的な法規、基準の下での維持ではなく、事業者の裁量が大きく、維持管理体系が異なっている。また、亀裂の進展性特性評価及び破壊確率評価も、破壊力学に基づいた予測ではなく、多くのプラントデータに基づく複数の亀裂の進展傾向に基づいた予測法である。このため原子力プラントでは、火力プラントほど多くの亀裂データが無いため、原子力プラント機器への適用は実質的に困難である。
ASME Code Sec.XI, Code Case N-560,577,578. 特開2005-3730 特開2005-26250 特開2003-303243 特開2003-4599 特開2004-191359 特願平6-250348 特開2002−73155
On the other hand, maintenance based on risk has been studied in thermal power plants, and patent applications relating to maintenance based on the risk have been filed. However, it is not maintenance under systematic laws and standards such as maintenance standards in nuclear power plants, but the discretion of the operator is large and the maintenance management system is different. In addition, the crack progressability evaluation and the fracture probability evaluation are not predictions based on fracture mechanics, but are prediction methods based on a plurality of crack growth trends based on a lot of plant data. For this reason, in a nuclear power plant, since there is not much crack data like a thermal power plant, application to a nuclear power plant apparatus is practically difficult.
ASME Code Sec. XI, Code Case N-560, 577, 578. JP2005-3730 JP 2005-26250 A JP 2003-303243 A JP2003-4599 JP2004-191359 Japanese Patent Application No. 6-250348 JP 2002-73155 A

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、実験室データをもとに、モンテカルロシミュレーション法を用いて、複数の亀裂の発生から破壊に至る過程を確率論的に解析することによって信頼性の高い破壊確率を算出することができる破壊確率算出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and probabilistically analyzes the process from the generation of multiple cracks to fracture using the Monte Carlo simulation method based on laboratory data. It is an object of the present invention to provide a destruction probability calculation method capable of calculating a destruction probability with high reliability.

本発明は、原子炉等の発電プラントまたは化学プラント等の各種プラントに用いられる機器又は部材が破壊される確率を算出する破壊確率算出方法において、モンテカルロシミュレーション法を用いて予め表面に発生する亀裂の個数Nを決定する亀裂個数決定工程と、亀裂によって測定対象である機器又は部材が破壊されるかを評価する全試行回数Mを指定する試行回数指定工程と、試行毎に定められる各亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を決定し配列する決定配列工程と、決定配列工程の結果を受けて、1回の試行で、任意の複数の亀裂に関する進展過程及び合体過程を確率論を用いて解析する進展・合体解析工程と、進展・合体解析工程の結果を受けて、測定対象である機器又は部材が破壊される破壊過程を確率論を用いて解析する破壊解析工程とを備え、決定配列工程、進展・合体解析工程及び破壊解析工程は全試行回数Mだけ繰り返され、破壊確率算出工程において、破壊解析工程の評価の結果、測定対象である機器又は部材が破壊されると評価された試行回数mを全試行回数Mで除算して破壊確率Pを算出し、決定配列工程は、各亀裂について発生時間t 、発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)をモンテカルロシミュレーション法により決定する亀裂決定工程と、亀裂決定工程で決定されたN個の亀裂を、発生時間t 順に、発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を並べかえる亀裂配列工程とを有することを特徴とする破壊確率算出方法である。 The present invention relates to a fracture probability calculation method for calculating the probability that a device or member used in various plants such as a power plant such as a nuclear reactor or a chemical plant will be destroyed, and a crack generated on the surface in advance using a Monte Carlo simulation method. Crack number determination step for determining the number N, trial number specification step for specifying the total number of trials M for evaluating whether the device or member to be measured is destroyed by the crack, and occurrence of each crack determined for each trial A determining and arranging step of determining and arranging a position (x i , y i , z i ), a size / shape (a 0 i , c 0 i ) and a direction d 0 i (i = 1, 2,..., N); In response to the results of the decision sequence process, in one trial, the progress and coalescence analysis process for analyzing the progress and coalescence process for any number of cracks using probability theory and the results of the progress and coalescence analysis process are received. A failure analysis process that uses probability theory to analyze the destruction process in which the device or member to be measured is destroyed, and the determination sequence process, the progress / merge analysis process, and the failure analysis process are repeated M times for all trials. In the failure probability calculation step, the failure probability P f is calculated by dividing the number of trials m F evaluated when the device or member to be measured is destroyed as a result of the evaluation in the failure analysis step by the total number of trials M. , The determination arrangement step includes the generation time t 0 i , the generation position (x i , y i , z i ), the size / shape (a 0 i , c 0 i ) and the direction d 0 i (i = 1, 1) for each crack. 2,..., N) are determined by the Monte Carlo simulation method, and the N cracks determined in the crack determination step are generated in the order of generation time t 0 i (x i , y i , z i ). , Dimensions and shape (a 0 i , c 0 i ) And a crack arrangement step for rearranging the directions d 0 i (i = 1, 2,..., N).

本発明は、決定配列工程において、実際の亀裂の表面に直交する主応力方向から投影して得られる亀裂の投影発生位置、投影寸法及び投影方向を、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用いること特徴とする破壊確率算出方法である。 According to the present invention, in the determining and arranging step, the crack generation position (x i , y i , This is a fracture probability calculation method characterized by being used as z i ), dimension / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2,..., N).

本発明は、決定配列工程において、実際の亀裂の表面に直交する複数の主応力方向から投影して得られる複数の亀裂の投影発生位置、投影寸法及び投影方向を各々、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用い、破壊確率算出工程において、複数の主応力方向からの投影毎に求められた各投影発生位置、投影寸法及び投影方向に対応する破壊確率を各々算出し、算出された破壊確率のうち最大となるものを、破壊確率算出工程における破壊確率Pとして用いることを特徴とする破壊確率算出方法である。 According to the present invention, in the determining and arranging step, the projection generation position, the projection size, and the projection direction of a plurality of cracks obtained by projecting from a plurality of principal stress directions orthogonal to the actual crack surface are respectively expressed as the crack generation position (x i , y i , z i ), dimensions / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2,..., N), and a plurality of principal stresses in the fracture probability calculation step. The destruction probability corresponding to each projection occurrence position, projection size, and projection direction obtained for each projection from the direction is calculated, and the largest destruction probability is calculated as the destruction probability P in the destruction probability calculation step. It is a destruction probability calculation method characterized by being used as f .

本発明は、決定配列工程において、複数の亀裂の投影発生位置を用いて実際の亀裂の発生位置を算出し、亀裂の発生位置(x,y,z)として用いることを特徴とする破壊確率算出方法である。 The present invention is characterized in that, in the determining and arranging step, an actual crack generation position is calculated using projection generation positions of a plurality of cracks, and is used as a crack generation position (x i , y i , z i ). This is a destruction probability calculation method.

本発明は、1回の試行で、全亀裂に対して、進展・合体解析工程において進展過程及び合体過程が解析され、かつ破壊解析工程において破壊過程が解析されることを特徴とする破壊確率算出方法である。   The present invention calculates a fracture probability characterized by analyzing a progress process and a coalescence process in a progress / coalescence analysis process and analyzing a fracture process in a fracture analysis process for all cracks in one trial. Is the method.

本発明は、n回目の試行で、0から所定の時間間隔ΔT×nまでの間に発生する亀裂について、進展・合体解析工程において進展過程及び合体過程が解析され、かつ破壊解析工程において破壊過程が解析されることを特徴とする破壊確率算出方法である。   In the present invention, in the n-th trial, for a crack generated between 0 and a predetermined time interval ΔT × n, the progress process and the coalescence process are analyzed in the progress and coalescence analysis process, and the fracture process is performed in the fracture analysis process. Is a failure probability calculation method characterized in that is analyzed.

本発明は、進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、当該第一材料特性及び第一負荷条件は、進展・合体解析工程において解析される進展過程及び合体過程のいずれの時間においても、全ての亀裂に対して同一であることを特徴とする破壊確率算出方法である。   According to the present invention, in the progress / merging analysis step, the crack progressing process and the coalescence process are analyzed using the first material characteristics and the first loading condition, and the first material characteristics and the first loading condition are analyzed by the progress / merging analysis. This is a fracture probability calculation method characterized in that it is the same for all cracks at any time of the progressing process and coalescence process analyzed in the process.

本発明は、進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、第一負荷条件は、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一であるが、第一材料特性は、同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定されることを特徴とする破壊確率算出方法である。   According to the present invention, in the progress and coalescence analysis step, the crack progressing process and the coalescence process are analyzed using the first material characteristics and the first load condition, and the first load condition is performed once every time interval ΔT. Although it is the same in all the trial steps, the first material characteristic is a fracture probability calculation method characterized by being determined for each crack by the Monte Carlo simulation method even in the same trial.

本発明は、進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、第一材料特性は、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一であるが、第一負荷条件は、同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定されることを特徴とする破壊確率算出方法である。   According to the present invention, in the progress / merging analysis step, the crack progressing process and the coalescence process are analyzed using the first material characteristic and the first load condition, and the first material characteristic is obtained once per time interval ΔT. Although it is the same in all the trial steps, the first load condition is a fracture probability calculation method characterized by being determined for each crack by the Monte Carlo simulation method even in the same trial.

本発明は、進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、第一材料特性及び第一負荷条件は、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定されることを特徴とする破壊確率算出方法である。   According to the present invention, in the progress / merging analysis step, the crack progressing process and the coalescence process are analyzed using the first material characteristic and the first load condition, and the first material characteristic and the first load condition are analyzed every time interval ΔT. This is a fracture probability calculation method characterized by being determined by the Monte Carlo simulation method for each crack even in one trial performed.

本発明によれば、モンテカルロシミュレーション法を用いて、複数の亀裂の発生から破壊に至る過程を確率論的に解析することによって信頼性の高い破壊確率を算出する破壊確率算出方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a failure probability calculation method for calculating a highly reliable failure probability by probabilistically analyzing a process from occurrence of a plurality of cracks to failure using a Monte Carlo simulation method. it can.

第1の実施の形態
以下、本発明に係る破壊確率算出方法の第1の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1乃至図4は本発明の第1の実施の形態を示す図である。
First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a fracture probability calculating method according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, FIG. 1 to FIG. 4 are diagrams showing a first embodiment of the present invention.

まず図3を用いて、本発明の破壊確率算出方法が実行される計算システム40について説明する。なお本発明の破壊確率算出方法は、原子炉の機器又は部材が破壊される確率を算出するために用いられる。   First, a calculation system 40 in which the destruction probability calculation method of the present invention is executed will be described with reference to FIG. The destruction probability calculation method of the present invention is used to calculate the probability that a reactor device or member will be destroyed.

図3に示すように、計算システム40は、発生する亀裂を確率論を用いて決定し、かつ配列する決定配列機能9と、亀裂の進展過程及び合体過程を確率論を用いて解析する進展・合体解析機能10と、測定対象である機器又は部材が破壊される破壊過程を確立論を用いて解析する破壊解析機能11と、測定対象である機器又は部材が破壊されると評価された試行回数mを全試行回数で除算して破壊確率Pを算出する破壊確率算出機能12とを有している。 As shown in FIG. 3, the calculation system 40 determines a crack to be generated using probability theory and arranges the determination sequence function 9, and the progress / cracking process is analyzed using probability theory. Combined analysis function 10, destruction analysis function 11 for analyzing the destruction process in which the device or member to be measured is destroyed using the establishment theory, and the number of trials evaluated that the device or member to be measured is destroyed the m F and a fracture probability calculation function 12 for calculating the failure probability P f by dividing the total number of trials.

また図3に示すように、計算システム40は、亀裂の発生時間、寸法・形状、発生位置及び方向に関するデータが入力されているSCC発生データベース(DB)5と、材料に関するデータが入力されている材料データベース(DB)6と、荷重に関するデータが入力されている荷重データベース(DB)7とを備えている。このうち材料データベース6は、亀裂の進展特性(第一材料特性)41に関するデータの入った第一材料特性データベース51と、強度特性及び破壊靭性(第二材料特性)42に関するデータの入った第二材料特性データベース52とを有している。また荷重データベース7は、残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43に関する第一負荷条件データベース53と、運転荷重及び地震荷重(第二負荷条件)44に関する第二負荷条件データベース54とを有している。   As shown in FIG. 3, the calculation system 40 has an SCC generation database (DB) 5 in which data related to crack generation time, dimensions / shape, generation position and direction are input, and data related to materials. A material database (DB) 6 and a load database (DB) 7 into which data relating to loads are input are provided. Among these, the material database 6 includes a first material property database 51 containing data related to crack propagation characteristics (first material properties) 41 and a second material containing data related to strength properties and fracture toughness (second material properties) 42. And a material property database 52. The load database 7 includes a first load condition database 53 relating to residual stress and operating load (first load condition) 43 and a second load condition database 54 relating to operating load and seismic load (second load condition) 44. ing.

なお図3において、計算システム40の決定配列機能9は、亀裂の発生時間、寸法・形状、発生位置及び方向に関するデータの入ったSCC発生データベース5を用いて発生する亀裂を決定する。   In FIG. 3, the determination array function 9 of the calculation system 40 determines a crack to be generated using the SCC generation database 5 containing data on the crack generation time, dimensions / shape, generation position, and direction.

また図3において、計算システム40の進展・合体解析機能10は、亀裂の進展特性(第一材料特性)41に関するデータの入った第一材料特性データベース51と、残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43に関するデータの入った第一負荷条件データベース53とを用いて、亀裂の進展過程及び合体過程を解析する。   In FIG. 3, the progress / combination analysis function 10 of the calculation system 40 includes a first material property database 51 containing data on the crack propagation property (first material property) 41, residual stress and operating load (first load). Condition) Using the first load condition database 53 containing data on 43, the crack growth process and coalescence process are analyzed.

また図3において、破壊解析機能11は、強度特性及び破壊靭性(第二材料特性)42に関するデータの入った第二材料特性データベース52と、運転荷重及び地震荷重(第二負荷条件)44に関するデータの入った第二負荷条件データベース54とを用いて、測定対象である機器又は部材が破壊される破壊過程を解析する。   In FIG. 3, the fracture analysis function 11 includes a second material characteristic database 52 containing data on strength characteristics and fracture toughness (second material characteristics) 42, and data on operating loads and seismic loads (second load conditions) 44. The failure process in which the device or member to be measured is destroyed is analyzed using the second load condition database 54 including

なお計算システム40は、図3に示すように、解析対象及び解析条件を入力したり、データベースの参照を指定したりする解析条件設定機能8を有している。更に計算システム40は、入力条件、個々の亀裂寸法の時間変化に対する数値データ、一定時間間隔毎の破壊確率P(図4(a)参照)、指定した時刻における複数の亀裂14の状態(図4(b)−(b)参照)及び時間軸に対する亀裂寸法の変化(図4(c)参照)を図表示する解析結果表示機能13を有している。 As shown in FIG. 3, the calculation system 40 has an analysis condition setting function 8 for inputting an analysis target and an analysis condition, and specifying database reference. Further, the calculation system 40 is configured to input data, numerical data with respect to temporal changes in individual crack dimensions, failure probability P f at a certain time interval (see FIG. 4A), and states of a plurality of cracks 14 at a specified time (see FIG. 4 (b 1 )-(b 3 )) and a crack size change with respect to the time axis (see FIG. 4C).

このうち図4(b)−(b)において、運転時間tはt<t<tとなっており、図4(b)は亀裂14が発生した様子を示し、図4(b)は発生した亀裂14が進展した様子を示し、図4(b)は進展した複数の亀裂14が合体した様子を示している。 4 (b 1 )-(b 3 ), the operation time t is t 0 <t 1 <t 2, and FIG. 4 (b 1 ) shows a state in which the crack 14 has occurred, (B 2 ) shows a state in which the generated crack 14 has progressed, and FIG. 4 (b 3 ) shows a state in which the plurality of cracks 14 that have progressed are combined.

次に、本発明による破壊確率算出方法について述べる。   Next, the destruction probability calculation method according to the present invention will be described.

亀裂の発生個数も確率変数と考えられるため、まずモンテカルロシミュレーション法を用いて予め表面に発生する亀裂の個数Nを決定する(亀裂個数決定工程21)(図1参照)。   Since the number of cracks is also considered as a random variable, first, the number N of cracks generated on the surface is determined in advance using the Monte Carlo simulation method (crack number determination step 21) (see FIG. 1).

次に図1に示すように、亀裂によって測定対象である機器又は部材が破壊されるかを評価する全試行回数Mを指定する(試行回数指定工程22)。   Next, as shown in FIG. 1, the total number of trials M for evaluating whether the device or member to be measured is destroyed by the crack is designated (trial number designation step 22).

次に図1及び図3に示すように、決定配列機能9において、一試行毎に定められる各亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を確率論を用いて決定し、配列する(決定配列工程23)。なお、この決定配列工程23については、後で説明する。 Next, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, in the decision array function 9, the occurrence position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , c 0 ) determined for each trial. i ) and directions d 0 i (i = 1, 2,..., N) are determined and arranged using probability theory (decision arrangement step 23). The determined arrangement step 23 will be described later.

次に図1及び図3に示すように、進展・合体解析機能10において、決定配列工程23の結果を受けて、1回の試行で、複数の亀裂に関する進展過程及び合体過程を確率論を用いて解析する(進展・合体解析工程24)。   Next, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, the progress / merging analysis function 10 receives the result of the determination sequence step 23 and uses the probability process for the progressing process and the coalescence process for a plurality of cracks in one trial. (Advance and merge analysis step 24).

次に図1及び図3に示すように、破壊解析機能11において、進展・合体解析工程24の結果を受けて、測定対象である機器又は部材が破壊される破壊過程を確立論を用いて解析する(破壊解析工程25)。   Next, as shown in FIGS. 1 and 3, the failure analysis function 11 analyzes the failure process in which the device or member to be measured is destroyed using the establishment theory in response to the result of the progress / merging analysis step 24. (Destruction analysis step 25).

次に図1に示すように、破壊解析工程25の結果を受けて、測定対象である機器又は部材が破壊に至ったかどうかを評価する(破壊評価工程26)。   Next, as shown in FIG. 1, in response to the result of the breakdown analysis step 25, it is evaluated whether or not the device or member that is the measurement target has been destroyed (destruction evaluation step 26).

なお図1に示すように、上述した決定配列工程23、進展・合体解析工程24、破壊解析工程25及び破壊評価工程26は予め指定した試行回数Mだけ繰り返される。   As shown in FIG. 1, the above-described determination sequence step 23, progress / merging analysis step 24, fracture analysis step 25, and fracture evaluation step 26 are repeated for a predetermined number of trials M.

最後に図1及び図3に示すように、破壊確率算出機能12において、破壊解析工程25の評価の結果を受けて、測定対象である機器又は部材が破壊されると評価された試行回数mを全試行回数Mで除算して破壊確率Pを算出する(破壊確率算出工程27)。すなわち、破壊確率Pは、m/Mと定義される。なお、測定対象である機器又は部材が破壊されないと評価された試行回数をmNFとすると、M=m+mNFとなる。 Finally, as shown in FIGS. 1 and 3, the failure probability calculation function 12 receives the result of the evaluation in the failure analysis step 25 and evaluates the number of trials m F evaluated that the measurement target device or member is destroyed. the calculating the failure probability P f by dividing the total number of attempts M (fracture probability calculating step 27). That is, the destruction probability P f is defined as m F / M. Note that if the number of trials evaluated that the device or member to be measured is not destroyed is m NF , M = m F + m NF .

次に図2を用いて、上述した決定配列工程23について説明する。   Next, the above-described determination sequence step 23 will be described with reference to FIG.

決定配列工程23においては、まず図2に示すように、各亀裂について発生時間t 、発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)をモンテカルロシミュレーション法により決定する(亀裂決定工程31)。 In the decision arranging step 23, first, as shown in FIG. 2, the occurrence time t 0 i , the occurrence position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , c 0 i ) and The direction d 0 i (i = 1, 2,..., N) is determined by the Monte Carlo simulation method (crack determination step 31).

次に亀裂決定工程31で決定されたN個の亀裂を、図2に示すように、発生時間t 順に、発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を並べかえる(亀裂配列工程32)。 Next, as shown in FIG. 2, N cracks determined in the crack determination step 31 are generated in the order of generation time t 0 i , the generation position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , C 0 i ) and the direction d 0 i (i = 1, 2,..., N) are rearranged (crack arranging step 32).

このように、発生時間t 順に、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を並びかえることによって、所定の時間までに発生し進展する亀裂と、発生していない亀裂とを区別できる。このため、時間とともに複数の亀裂が発生、進展、合体して行く過程を詳しく解析することができる。 Thus, in the order of occurrence time t 0 i , the crack generation position (x i , y i , z i ), dimension / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2, .., N) can be sorted to distinguish between cracks that have occurred and propagated by a predetermined time and cracks that have not occurred. For this reason, it is possible to analyze in detail a process in which a plurality of cracks are generated, propagated and merged with time.

第2の実施の形態
次に図5により本発明の第2の実施の形態について説明する。図5に示す第2の実施の形態は、決定配列機能9で行われる決定配列工程23において、実際の亀裂17の表面に直交する主応力σ方向から投影して得られる投影亀裂18の投影発生位置、投影寸法及び投影方向を、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用いたものであり、他は図1乃至図4に示す第1の実施の形態と略同一である。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment shown in FIG. 5 is a projection of the projected crack 18 obtained by projecting from the principal stress σ 1 direction orthogonal to the surface of the actual crack 17 in the decision arranging step 23 performed by the decision arranging function 9. The generation position, projection size, and projection direction are set as the crack generation position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2,... , N), and the others are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS.

図5に示す第2の実施の形態において、図1乃至図4に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the second embodiment shown in FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS.

決定配列機能9で行われる決定配列工程23において、実際の亀裂17の表面に直交する主応力σ方向から投影して主応力σ面19内に得られる投影亀裂18の投影発生位置、投影寸法及び投影方向(図5参照)を、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用いる。 In the decision arrangement step 23 performed by the decision arrangement function 9, the projection generation position and projection of the projected crack 18 obtained from the principal stress σ 1 plane 19 by projecting from the direction of the principal stress σ 1 orthogonal to the surface of the actual crack 17. The dimension and the projection direction (see FIG. 5) are changed to the crack generation position (x i , y i , z i ), dimension / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2, ..., N).

このため、亀裂の発生過程、進展過程、合体過程及び破壊過程を解析する際に、モンテカルロシミュレーション法で用いられる変数を少なくすることができ、容易かつ迅速に解析することができる。   For this reason, when analyzing the crack generation process, progress process, coalescence process, and fracture process, the variables used in the Monte Carlo simulation method can be reduced, and the analysis can be performed easily and quickly.

第3の実施の形態
次に図6により本発明の第3の実施の形態について説明する。図6に示す第3の実施の形態は、決定配列機能9で行われる決定配列工程23において、実際の亀裂17の表面に直交する主応力σ方向及び主応力σ方向から投影して得られる2種類の投影亀裂18,20の投影発生位置、投影寸法及び投影方向を各々、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用いたものである。また破壊確率算出機能12で行われる破壊確率算出工程27において、主応力σ方向及び主応力σ方向からの投影毎に求められた各投影発生位置、投影寸法及び投影方向に対応する破壊確率を各々算出し、算出された破壊確率のうち最大となるものを、破壊確率算出工程27における破壊確率Pとして用いたものである。なお他の構成は、図5に示す第2の実施の形態と略同一である。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment shown in FIG. 6 is obtained by projecting from the principal stress σ 1 direction and the principal stress σ 2 direction orthogonal to the actual surface of the crack 17 in the decision arrangement step 23 performed by the decision arrangement function 9. The projection generation position, projection size, and projection direction of the two types of projected cracks 18 and 20 are shown as crack generation position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , c 0 i ) and It is used as the direction d 0 i (i = 1, 2,..., N). In the failure probability calculation step 27 performed by the failure probability calculation function 12, the failure probability corresponding to each projection generation position, projection size, and projection direction obtained for each projection from the main stress σ 1 direction and the main stress σ 2 direction. Are calculated, and the maximum destruction probability among the calculated destruction probabilities is used as the destruction probability P f in the destruction probability calculation step 27. Other configurations are substantially the same as those of the second embodiment shown in FIG.

図6に示す第3の実施の形態において、図5に示す第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the third embodiment shown in FIG. 6, the same parts as those of the second embodiment shown in FIG.

破壊確率算出機能12で行われる破壊確率算出工程27において、主応力σ方向及び主応力σ方向からの投影毎に求められた各投影発生位置、投影寸法及び投影方向に対応する破壊確率のうち最大となるものを、破壊確率Pとして用いることができる。このため、原子炉に用いられる機器又は部材が破壊されるかについて、最も高い破壊確率Pを用いて評価することができるため、高い安全性を維持してこれらの機器や部材を用いることができる。 In the failure probability calculation step 27 performed by the failure probability calculation function 12, each of the projection generation positions, the projection dimensions, and the projection directions determined for each projection from the main stress σ 1 direction and the main stress σ 2 direction is calculated. becomes maximum things out, it can be used as a failure probability P f. For this reason, since it can be evaluated using the highest destruction probability P f as to whether equipment or members used in the nuclear reactor are destroyed, it is possible to use these equipments and members while maintaining high safety. it can.

第4の実施の形態
次に図7乃至図9により本発明の第4の実施の形態について説明する。図7に示す第4の実施の形態は、決定配列機能9で行われる決定配列工程23において、主応力σ方向及び主応力σ方向から投影して得られる投影亀裂18,20の投影発生位置を用いて実際の亀裂17の発生位置を算出し、当該実際の亀裂17の発生位置を亀裂の発生位置(x,y,z)として用いたものであり、他は図5に示す第2の実施の形態と略同一である。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment shown in FIG. 7, the generation of projection cracks 18 and 20 obtained by projecting from the principal stress σ 1 direction and the principal stress σ 2 direction in the decision arrangement step 23 performed by the decision arrangement function 9 is performed. The actual crack generation position is calculated using the position, and the actual crack generation position is used as the crack generation position (x i , y i , z i ). This is substantially the same as the second embodiment shown.

図7乃至図9に示す第5の実施の形態において、図5に示す第2の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the fifth embodiment shown in FIGS. 7 to 9, the same parts as those in the second embodiment shown in FIG.

決定配列機能9で行われる決定配列工程23において、実際の亀裂17の発生位置を算出し、実際の亀裂17の発生位置を亀裂の発生位置(x,y,z)として用いることができるため、より精度の高い破壊確率Pを算出することができる。 In the decision arrangement step 23 performed by the decision arrangement function 9, the actual occurrence position of the crack 17 is calculated, and the actual occurrence position of the crack 17 is used as the occurrence position (x i , y i , z i ) of the crack. Therefore, the failure probability P f can be calculated with higher accuracy.

複数の亀裂の投影発生位置を用いて実際の亀裂17の発生位置を算出する方法としては、例えば、図8に示すように主応力σ面19に投影して得られた投影亀裂18の発生位置(x,y,0)と、図9に示すように主応力σ2面21に投影して得られた投影亀裂20の発生位置(0,y,z)より、図7に示すように実際の亀裂17の発生位置を(x,y,z)と算出することができる。 As a method of calculating the actual occurrence position of the crack 17 using the projection generation positions of a plurality of cracks, for example, the generation of the projected crack 18 obtained by projecting onto the principal stress σ 1 surface 19 as shown in FIG. From the position (x i , y i , 0) and the generation position (0, y i , z i ) of the projected crack 20 obtained by projecting onto the principal stress σ2 surface 21 as shown in FIG. As shown, the actual occurrence position of the crack 17 can be calculated as (x i , y i , z i ).

なお図7に示すa はi番目の実際の亀裂17の深さを示し、a i’はi番目の投影亀裂18の深さ、a i”はi番目の投影亀裂20の深さを示している。またc はi番目の実際の亀裂17の半長を示し、c i’はi番目の投影亀裂18の半長、c i”はi番目の投影亀裂20の半長を示している。 7, a 0 i indicates the depth of the i-th actual crack 17, a 0 i ′ indicates the depth of the i-th projected crack 18, and a 0 i ″ indicates the depth of the i-th projected crack 20. C 0 i indicates the half length of the i-th actual crack 17, c 0 i ′ indicates the half length of the i-th projected crack 18, and c 0 i ″ indicates the i-th projected crack 20. The half length is shown.

第5の実施の形態
次に本発明の第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態は、1回の試行で、全亀裂(N個)に対して、進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において進展過程及び合体過程を解析し、次に破壊解析工程25において破壊過程を解析し、次に破壊評価工程26において測定対象である機器又は部材が破壊されるかを評価したものであり、他は図1乃至図4に示す第1の実施の形態と略同一である。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, in one trial, all the cracks (N) are analyzed for the progress process and the coalescence process in the progress / coalescence analysis step 24 performed by the progress / coalescence analysis function 10. In the fracture analysis step 25, the fracture process is analyzed, and in the fracture evaluation step 26, it is evaluated whether or not the device or member to be measured is broken. The others are the first shown in FIGS. This is substantially the same as the embodiment.

原子炉に用いられる機器や部材の健全性を評価する際には、一般的に、亀裂が最も長くなる期間末期に地震荷重などの過大荷重を作用させて評価される。このため、一回の試行で、全亀裂(N個)に対して、進展・合体解析工程24、破壊解析工程25及び破壊評価工程26をそれぞれ行うことによって、より精度の高い破壊確率Pを算出することができる。 When evaluating the soundness of equipment and members used in a nuclear reactor, it is generally evaluated by applying an excessive load such as an earthquake load at the end of the period when the crack is longest. For this reason, by performing the progress / merging analysis step 24, the fracture analysis step 25, and the fracture evaluation step 26 for all cracks (N) in one trial, a more accurate fracture probability P f is obtained. Can be calculated.

第6の実施の形態
次に図10により本発明の第6の実施の形態について説明する。図10に示す第6の実施の形態は、n回目の試行で、0から所定の時間間隔ΔT×nまでの間に発生する亀裂について、進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において進展過程及び合体過程を解析し、次に破壊解析機能11で行われる破壊解析工程25において破壊過程を解析し、次に破壊評価工程26において測定対象である機器又は部材が破壊されるかを評価したものであり、他は図1乃至図4に示す第1の実施の形態と略同一である。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment shown in FIG. 10 is a progress / combination analysis step performed by the progress / combination analysis function 10 for a crack that occurs between 0 and a predetermined time interval ΔT × n in the n-th trial. 24. Analyzing the progress process and coalescence process in 24, then analyzing the fracture process in the fracture analysis step 25 performed by the fracture analysis function 11, and then whether the device or member to be measured is destroyed in the fracture evaluation step 26 The others are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS.

図10に示す第6の実施の形態において、図1乃至図4に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the sixth embodiment shown in FIG. 10, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態によると、図10に示すように、1回目の試行では、0からΔTまでの間に発生する亀裂について、まず進展・合体解析工程24において進展過程及び合体過程が解析され、次に破壊解析工程25において破壊過程を解析され、次に破壊評価工程26において測定対象である機器又は部材が破壊されるかを評価され、次に破壊確率算出工程27において0からΔTまでの破壊確率Pが算出される。2回目の試行では、0からΔT×2までの間に発生する亀裂について、上述したように、進展・合体解析工程24、破壊解析工程25、破壊評価工程26及び破壊確率算出工程27が順次繰り返される。そして、n回目の試行では、0から所定の時間間隔ΔT×nまでの間に発生する亀裂について、進展・合体解析工程24、破壊解析工程25、破壊評価工程26及び破壊確率算出工程27が順次行われ、予め定めて最終時刻tに到達するまで繰り返し行われる。 According to the present embodiment, as shown in FIG. 10, in the first trial, for the crack occurring between 0 and ΔT, first, the progress process and the coalescence process are analyzed in the progress and coalescence analysis process 24, and then In the fracture analysis step 25, the fracture process is analyzed, and then in the fracture evaluation step 26, it is evaluated whether or not the device or member to be measured is broken. Next, in the fracture probability calculation step 27, the fracture probability from 0 to ΔT P f is calculated. In the second trial, as described above, for the crack occurring between 0 and ΔT × 2, the progress / merging analysis step 24, the fracture analysis step 25, the fracture evaluation step 26, and the fracture probability calculation step 27 are sequentially repeated. It is. In the n-th trial, for a crack occurring between 0 and a predetermined time interval ΔT × n, a progress / merging analysis step 24, a fracture analysis step 25, a fracture evaluation step 26, and a fracture probability calculation step 27 are sequentially performed. performed, it is repeatedly performed until it reaches the final time t F predetermined.

このように、時間経過に応じて測定対象である機器又は部材が破壊される確率の運転時間に対する変化を求めることができるため、時間経過に応じた破壊確率Pの変化を得ることができる。このため、より実際の状況に近い破壊確率Pを得ることができ、機器や部材の維持を確実に行うことができる。 Thus, since the change with respect to the driving | operation time of the probability that the apparatus or member which is a measuring object will be destroyed can be calculated | required according to time passage, the change of the destruction probability Pf according to time passage can be obtained. For this reason, it is possible to obtain a fracture probability P f that is closer to the actual situation, and it is possible to reliably maintain the equipment and members.

第7の実施の形態Seventh embodiment

次に図11を用いて本発明の第7の実施の形態について説明する。第7の実施の形態は、進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において、進展過程及び合体過程のいずれの時間においても、全ての亀裂に対して同一の進展特性(第一材料特性)41及び残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を用いたものであり、他は第5の実施の形態と略同一である。   Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, in the progress / merging analysis step 24 performed by the progress / merging analysis function 10, the same progress characteristic (first Material characteristics) 41 and residual stress and operating load (first load condition) 43 are used, and the others are substantially the same as those in the fifth embodiment.

進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において、進展過程及び合体過程のいずれの時間においても、全ての亀裂に対して同一の進展特性(第一材料特性)41及び残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を用いて破壊確率Pを算出するため、試行毎にこれらの進展特性(第一材料特性)41及び残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を決定する必要が無くなるため、破壊確率Pを容易かつ迅速に算出することができる。 In the progress / merging analysis step 24 performed by the progress / merging analysis function 10, the same progress characteristic (first material characteristic) 41, residual stress, and In order to calculate the fracture probability P f using the operating load (first load condition) 43, the progress characteristic (first material characteristic) 41 and the residual stress and the operating load (first load condition) 43 are determined for each trial. it is not necessary to have eliminated, it is possible to easily and quickly calculate the failure probability P f.

次に、本実施の形態における各工程の流れについて図11を用いて説明する。   Next, the flow of each process in the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず図11に示すように、モンテカルロシミュレーション法により進展特性(第一材料特性)41と、残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を決定する。   First, as shown in FIG. 11, a progress characteristic (first material characteristic) 41, a residual stress, and an operating load (first load condition) 43 are determined by a Monte Carlo simulation method.

次に図11に示すように、時刻tまでに亀裂が発生しているかを評価する。   Next, as shown in FIG. 11, it is evaluated whether a crack has occurred by time t.

ここで亀裂が発生していない場合には、図11に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   If cracks do not occur, as shown in FIG. 11, the process of coalescence of the cracks that have occurred is analyzed, whether or not the cracks coalesce is determined, and then the number and size of the cracks are updated. .

一方、亀裂が発生している場合には、図11に示すように、亀裂の進展過程をモンテカルロシミュレーション法を用いて解析し、その後亀裂の寸法を更新する。   On the other hand, if a crack has occurred, as shown in FIG. 11, the crack growth process is analyzed using the Monte Carlo simulation method, and then the size of the crack is updated.

ここで、一試行毎に増やされる亀裂数Niが全亀裂数Nに到達している場合には、図11に示すように、上述した亀裂が発生していない場合と同様に、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   Here, when the number of cracks Ni increased every trial reaches the total number of cracks N, as shown in FIG. 11, the cracks are generated as in the case where no cracks are generated. Analyze the coalescence process of cracks, determine if the cracks coalesce, then update the number and size of the cracks.

一方、亀裂数Niが全亀裂数Nに到達していない場合には、図11に示すように、進展した亀裂によって新たな亀裂が発生しているかを評価し、それ以降は、亀裂の進展によって新たな亀裂が発生しないか、又は亀裂数Niが全亀裂数Nに到達するまで上述した工程を繰り返し行う。   On the other hand, when the number of cracks Ni has not reached the total number of cracks N, as shown in FIG. 11, it is evaluated whether a new crack has occurred due to the progressed crack. The above-described steps are repeated until no new cracks are generated or the number of cracks Ni reaches the total number of cracks N.

また図11に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、亀裂の数及び寸法を更新した後で、時刻tが予め定めた最終時刻tに到達しているかを判断する。ここで、到達してなければ時刻tに所定の時間間隔ΔTを加えた時刻から再度上述した工程を繰り返し行う。一方、時刻tが予め指定した最終時刻tに到達していれば、その時点で進展・合体解析工程24を終了し、破壊解析工程25に進む。 Also, as shown in FIG. 11, after the process of coalescence of the cracks that have occurred is analyzed, it is determined whether or not the cracks are coalesced, and the number and dimensions of the cracks are updated. Determine whether F has been reached. Here, if not reached, the above-described process is repeated again from the time obtained by adding a predetermined time interval ΔT to the time t. On the other hand, if the time t has reached the final time t F is specified in advance, and ends the progress-coalescence analysis step 24 at which point, the process proceeds to fracture analysis step 25.

変形例7−1
次に図12を用いて変形例7−1について説明する。変形例7―1は、進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一の残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を用い、かつ同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定される進展特性(第一材料特性)41を用いたものであり、他は第5の実施の形態と略同一である。
Modification 7-1
Next, Modification 7-1 will be described with reference to FIG. In the modified example 7-1, the same residual stress and operating load (first load) are applied in the entire process of one trial performed at every time interval ΔT in the progress / joining analysis step 24 performed by the progress / joining analysis function 10. Condition) 43, and even in the same trial, the growth characteristics (first material characteristics) 41 determined by the Monte Carlo simulation method are used for each crack, and the others are the same as in the fifth embodiment. It is almost the same.

材料が微視的レベルで不均一なこと、化学成分の分布が不均一なこと、非金属介在物の分布が不均一なことなどから、進展特性(第一材料特性)41はランダムな状態になっている。ここで上述のように、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一の残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を用いることによって、ランダムな進展特性(第一材料特性)41を適切に考慮することができ、より精度の高い破壊確率Pを算出することができる。また一方で、同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定される進展特性(第一材料特性)41を用いることによって、容易性と迅速性を維持することもできる。 Due to the non-uniformity of the material at the microscopic level, the non-uniform distribution of chemical components, the non-uniform distribution of non-metallic inclusions, etc., the development characteristic (first material characteristic) 41 is in a random state. It has become. Here, as described above, by using the same residual stress and the operating load (first load condition) 43 in the whole process of one trial performed at every time interval ΔT, random progress characteristics (first material characteristics) ) 41 can be appropriately taken into account, and the failure probability P f can be calculated with higher accuracy. On the other hand, even in the same trial, by using the progress characteristics (first material characteristics) 41 determined by the Monte Carlo simulation method for each crack, it is possible to maintain ease and speed.

次に、本実施の形態における各工程の流れについて図12を用いて説明する。   Next, the flow of each step in this embodiment will be described with reference to FIG.

まず図12に示すように、モンテカルロシミュレーション法により残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を決定する。   First, as shown in FIG. 12, the residual stress and the operating load (first load condition) 43 are determined by the Monte Carlo simulation method.

次に図12に示すように、時刻tまでに亀裂が発生しているかを評価する。   Next, as shown in FIG. 12, it is evaluated whether a crack has occurred by time t.

ここで亀裂が発生していない場合には、図12に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   If cracks do not occur, as shown in FIG. 12, the process of coalescence of the cracks that have occurred is analyzed, whether or not the cracks coalesce is determined, and then the number and size of the cracks are updated. .

一方、亀裂が発生している場合には、図12に示すように、モンテカルロシミュレーション法により進展特性(第一材料特性)41を決定する。   On the other hand, when the crack has occurred, as shown in FIG. 12, the progress characteristic (first material characteristic) 41 is determined by the Monte Carlo simulation method.

次に図12に示すように、亀裂の進展過程をモンテカルロシミュレーション法を用いて解析し、その後亀裂の寸法を更新する。   Next, as shown in FIG. 12, the crack growth process is analyzed using the Monte Carlo simulation method, and then the size of the crack is updated.

ここで、一試行毎に増やされる亀裂数Niが全亀裂数Nに到達している場合には、図12に示すように、上述した亀裂が発生していない場合と同様に、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   Here, when the number of cracks Ni increased for each trial has reached the total number of cracks N, as shown in FIG. 12, it has occurred as in the case where the cracks described above have not occurred. Analyze the coalescence process of cracks, determine if the cracks coalesce, then update the number and size of the cracks.

一方、亀裂数Niが全亀裂数Nに到達していない場合には、図12に示すように、進展した亀裂によって新たな亀裂が発生しているかを評価し、それ以降は、亀裂の進展によって新たな亀裂が発生しないか、又は亀裂数Niが全亀裂数Nに到達するまで上述した工程を繰り返し行う。   On the other hand, when the number of cracks Ni has not reached the total number of cracks N, as shown in FIG. 12, it is evaluated whether a new crack has occurred due to the progressed crack. The above-described steps are repeated until no new cracks are generated or the number of cracks Ni reaches the total number of cracks N.

また図12に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、亀裂の数及び寸法を更新した後で、時刻tが予め定めた最終時刻tに到達しているかを判断する。ここで到達してなければ時刻tに所定の時間間隔ΔTを加えた時刻から再度上述した工程を繰り返し行う。一方、時刻tが予め指定した最終時刻tに到達していれば、その時点で進展・合体解析工程24を終了し、破壊解析工程25に進む。 Also, as shown in FIG. 12, after analyzing the coalescence process of the cracks that have occurred, determining whether or not the cracks coalesce, and updating the number and dimensions of the cracks, the time t is a predetermined final time t Determine whether F has been reached. If not reached here, the above-described process is repeated again from the time obtained by adding a predetermined time interval ΔT to time t. On the other hand, if the time t has reached the final time t F is specified in advance, and ends the progress-coalescence analysis step 24 at which point, the process proceeds to fracture analysis step 25.

変形例7−2
次に図13を用いて変形例7−2について説明する。変形例7−2は、進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一の進展特性(第一材料特性)41を用い、かつ同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定される残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を用いたものであり、他は第5の実施の形態と略同一である。
Modification 7-2
Next, Modification 7-2 will be described with reference to FIG. In the modified example 7-2, the same progress characteristics (first material characteristics) 41 in all processes of one trial performed at each time interval ΔT in the progress / merging analysis process 24 performed by the progress / merging analysis function 10. Even in the same trial, the residual stress and the operating load (first load condition) 43 determined by the Monte Carlo simulation method are used for each crack, and the others are the same as in the fifth embodiment. It is almost the same.

一般的に、残留応力及び運転荷重は、亀裂の進展すなわち時間により変化する(なお、地震動も発生が予想される時期により生ずる荷重の大きさが異なっている)。ここで上述のように、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一の進展特性(第一材料特性)41を用いることによって、時間によって変化する残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を適切に考慮することができ、より精度の高い破壊確率Pを算出することができる。一方、同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定される残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を用いることによって、容易性と迅速性を維持することもできる。 In general, the residual stress and the operating load change depending on the progress of cracks, that is, the time (note that the magnitude of the load generated depends on the time when the earthquake motion is expected to occur). Here, as described above, by using the same progress characteristic (first material characteristic) 41 in all the processes of one trial performed every time interval ΔT, the residual stress and the operating load (first Load condition) 43 can be appropriately taken into consideration, and a more accurate failure probability P f can be calculated. On the other hand, even in the same trial, by using the residual stress and operating load (first load condition) 43 determined by the Monte Carlo simulation method for each crack, it is possible to maintain ease and speed.

次に、本実施の形態における各工程の流れについて図13を用いて説明する。   Next, the flow of each step in the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず図13に示すように、モンテカルロシミュレーション法により進展特性(第一材料特性)41を決定する。   First, as shown in FIG. 13, a progress characteristic (first material characteristic) 41 is determined by a Monte Carlo simulation method.

次に図13に示すように、時刻tまでに亀裂が発生しているかを評価する。   Next, as shown in FIG. 13, it is evaluated whether a crack has occurred by time t.

ここで亀裂が発生していない場合には、図13に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   If no crack has occurred, as shown in FIG. 13, the process of coalescence of the cracks that have occurred is analyzed, whether or not the cracks are coalesced, and then the number and size of the cracks are updated. .

一方、亀裂が発生している場合には、図13に示すように、モンテカルロシミュレーション法により残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43を決定する。   On the other hand, when the crack has occurred, as shown in FIG. 13, the residual stress and the operating load (first load condition) 43 are determined by the Monte Carlo simulation method.

次に図13に示すように、亀裂の進展過程をモンテカルロシミュレーション法を用いて解析し、その後亀裂の寸法を更新する。   Next, as shown in FIG. 13, the crack growth process is analyzed using the Monte Carlo simulation method, and then the crack dimensions are updated.

ここで、一試行毎に増やされる亀裂数Niが全亀裂数Nに到達している場合には、図13に示すように、上述した亀裂が発生していない場合と同様に、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   Here, when the number of cracks Ni increased every trial reaches the total number of cracks N, as shown in FIG. 13, the cracks are generated as in the case where the cracks are not generated. Analyze the coalescence process of cracks, determine if the cracks coalesce, then update the number and size of the cracks.

一方、亀裂数Niが全亀裂数Nに到達していない場合には、図13に示すように、進展した亀裂によって新たな亀裂が発生しているかを評価し、それ以降は、亀裂の進展によって新たな亀裂が発生しないか、又は亀裂数Niが全亀裂数Nに到達するまで上述した工程を繰り返し行う。   On the other hand, when the number of cracks Ni has not reached the total number of cracks N, as shown in FIG. 13, it is evaluated whether a new crack has occurred due to the progressed crack. The above-described steps are repeated until no new cracks are generated or the number of cracks Ni reaches the total number of cracks N.

また図13に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、亀裂の数及び寸法を更新した後で、時刻tが予め定めた最終時刻tに到達しているかを判断する。ここで到達してなければ時刻tに所定の時間間隔ΔTを加えた時刻から再度上述した工程を繰り返し行う。一方、時刻tが予め指定した最終時刻tに到達していれば、その時点で進展・合体解析工程24を終了し、破壊解析工程25に進む。 Also, as shown in FIG. 13, after the coalescence process of the cracks that have occurred is analyzed, it is determined whether or not the cracks are coalesced, and the number and dimensions of the cracks are updated. Determine whether F has been reached. If not reached here, the above-described process is repeated again from the time obtained by adding a predetermined time interval ΔT to time t. On the other hand, if the time t has reached the final time t F is specified in advance, and ends the progress-coalescence analysis step 24 at which point, the process proceeds to fracture analysis step 25.

変形例7−3
次に図14を用いて変形例7−3について説明する。変形例7−3は、進展・合体解析機能10で行われる進展・合体解析工程24において、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定される進展特性(第一材料特性)41と、残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43とを用いたものであり、他は第5の実施の形態と略同一である。
Modification 7-3
Next, Modification 7-3 will be described with reference to FIG. Modification 7-3 is determined by the Monte Carlo simulation method for each crack even in one trial performed at each time interval ΔT in the progress / coalescence analysis step 24 performed by the progress / coalescence analysis function 10. The progress characteristics (first material characteristics) 41 and the residual stress and operating load (first load condition) 43 are used, and the others are substantially the same as in the fifth embodiment.

材料が微視的レベルで不均一なこと、化学成分の分布が不均一なこと、非金属介在物の分布が不均一なことなどから、進展特性(第一材料特性)41はランダムな状態になっている。また、残留応力及び運転荷重は、亀裂の進展すなわち時間により変化している。ここで上述のように、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定される進展特性(第一材料特性)41と、残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43とを用いることによって、ランダムな進展特性(第一材料特性)41と、時間によって変化する残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43とを適切に考慮することができ、より精度の高い破壊確率Pを算出することができる。 Due to the non-uniformity of the material at the microscopic level, the non-uniform distribution of chemical components, the non-uniform distribution of non-metallic inclusions, etc., the development characteristic (first material characteristic) 41 is in a random state. It has become. Further, the residual stress and the operating load change with the progress of cracks, that is, with time. Here, as described above, even in one trial performed at each time interval ΔT, the propagation characteristic (first material characteristic) 41 determined by the Monte Carlo simulation method for each crack, the residual stress, and the operating load ( By using the first load condition (43), it is possible to appropriately take into account the random development characteristics (first material characteristics) 41 and the residual stresses and operating loads (first load conditions) 43 that change with time. Therefore, it is possible to calculate the fracture probability P f with higher accuracy.

次に、本実施の形態における各工程の流れについて図14を用いて説明する。   Next, the flow of each process in the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず図14に示すように、時刻tまでに亀裂が発生しているかを評価する。   First, as shown in FIG. 14, it is evaluated whether a crack has occurred by time t.

ここで亀裂が発生していない場合には、図14に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   If cracks do not occur, as shown in FIG. 14, analyze the coalescence process of the cracks that occur, determine whether the cracks coalesce, and then update the number and size of the cracks .

一方、亀裂が発生している場合には、図14に示すように、モンテカルロシミュレーション法により進展特性(第一材料特性)41と、残留応力及び運転荷重(第一負荷条件)43とを決定する。   On the other hand, when the crack has occurred, as shown in FIG. 14, the progress characteristic (first material characteristic) 41 and the residual stress and the operating load (first load condition) 43 are determined by the Monte Carlo simulation method. .

次に図14に示すように、亀裂の進展過程をモンテカルロシミュレーション法を用いて解析し、その後亀裂の寸法を更新する。   Next, as shown in FIG. 14, the crack growth process is analyzed using the Monte Carlo simulation method, and then the size of the crack is updated.

ここで、一試行毎に増やされる亀裂数Niが全亀裂数Nに到達している場合には、図14に示すように、上述した亀裂が発生していない場合と同様に、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、その後亀裂の数及び寸法を更新する。   Here, when the number of cracks Ni increased for each trial reaches the total number of cracks N, as shown in FIG. 14, the cracks are generated as in the case where the cracks are not generated. Analyze the coalescence process of cracks, determine if the cracks coalesce, then update the number and size of the cracks.

一方、亀裂数Niが全亀裂数Nに到達していない場合には、図14に示すように、進展した亀裂によって新たな亀裂が発生しているかを評価し、それ以降は、亀裂の進展によって新たな亀裂が発生しないか、又は亀裂数Niが全亀裂数Nに到達するまで上述した工程を繰り返し行う。   On the other hand, when the number of cracks Ni has not reached the total number of cracks N, as shown in FIG. 14, it is evaluated whether a new crack has occurred due to the progressed crack, and thereafter, the crack progresses. The above-described process is repeated until no new cracks are generated or the number of cracks Ni reaches the total number of cracks N.

また図14に示すように、発生している亀裂の合体過程を解析し、亀裂が合体するかどうかを判定し、亀裂の数及び寸法を更新した後で、時刻tが予め定めた最終時刻tに到達しているかを判断する。ここで到達してなければ時刻tに所定の時間間隔ΔTを加えた時刻から再度上述した工程を繰り返し行う。一方、時刻tが予め指定した最終時刻tに到達していれば、その時点で進展・合体解析工程24を終了し、破壊解析工程25に進む。 Further, as shown in FIG. 14, after the coalescence process of the cracks that have occurred is analyzed, it is determined whether or not the cracks are coalesced, the number and dimensions of the cracks are updated, and then the time t is a predetermined final time t Determine whether F has been reached. If not reached here, the above-described process is repeated again from the time obtained by adding a predetermined time interval ΔT to time t. On the other hand, if the time t has reached the final time t F is specified in advance, and ends the progress-coalescence analysis step 24 at which point, the process proceeds to fracture analysis step 25.

なお上述した実施の形態では、決定配列工程23の後、進展・合体解析工程24において、一回の試行で終了時間tまで解析した後、破壊解析工程25及び破壊評価工程26を行い、破壊確率Pを求める態様を示したが、これに限らず、決定配列工程23、進展・合体解析工程24、破壊解析工程25及び破壊評価工程26を行い、破壊確率Pを求めた後で、時間間隔ΔTだけ変化させて再度決定配列工程23から繰り返して処理するフローであってもよい。 Note In the embodiment described above, after determining the sequence step 23, in the development-coalescence analysis step 24, after analyzing the end time t F at a single attempt, performs destructive analysis step 25 and fracture evaluation step 26, destruction showed manner for obtaining the probability P f, not limited thereto, sequenced step 23, the progress-coalescence analysis step 24 performs a destructive analysis step 25 and failure assessment step 26, after obtained the failure probability P f, It may be a flow in which the process is repeated from the decision arranging step 23 again by changing the time interval ΔT.

本発明による破壊確率算出方法の第1及び第5の実施の形態を示すフロー図。The flowchart which shows 1st and 5th embodiment of the destruction probability calculation method by this invention. 破壊確率算出方法の第1の実施の形態の破壊確率算出方法における決定配列工程を示すフロー図。The flowchart which shows the determination arrangement | sequence process in the destruction probability calculation method of 1st Embodiment of a destruction probability calculation method. 本発明による破壊確率算出方法を実行する計算システムを示す概略図。Schematic which shows the calculation system which performs the destruction probability calculation method by this invention. (a)から(c)は本発明による破壊確率算出方法を実行する計算システムの一機能を説明するための概略図。(A) to (c) is a schematic diagram for explaining one function of a calculation system for executing a fracture probability calculation method according to the present invention. 本発明による破壊確率算出方法の第2の実施の形態を説明するための概略図。Schematic for demonstrating 2nd Embodiment of the destruction probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の第3の実施の形態を説明するための概略図。Schematic for demonstrating 3rd Embodiment of the destruction probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の第4の実施の形態を説明するための概略図。Schematic for demonstrating 4th Embodiment of the destruction probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の第4の実施の形態において亀裂を主応力σ方向から投影した状態を示す概略図。Schematic which shows the state which projected the crack from principal stress (sigma) 1 direction in 4th Embodiment of the fracture probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の第4の実施の形態において亀裂を主応力σ方向及び主応力σ方向から投影した状態を示す概略図。Schematic which shows the state which projected the crack from main stress (sigma) 1 direction and main stress (sigma) 2 direction in 4th Embodiment of the fracture probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の第6の実施の形態を示すフロー図。The flowchart which shows 6th Embodiment of the destruction probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の第7の実施の形態における進展・合体解析工程を示したフロー図。The flowchart which showed the progress and uniting analysis process in 7th Embodiment of the fracture probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の変形例7−1における進展・合体解析工程を示したフロー図。The flowchart which showed the progress and coalescence analysis process in the modification 7-1 of the destruction probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の変形例7−2における進展・合体解析工程を示したフロー図。The flowchart which showed the progress and coalescence analysis process in the modification 7-2 of the destruction probability calculation method by this invention. 本発明による破壊確率算出方法の変形例7−3における進展・合体解析工程を示したフロー図。The flowchart which showed the progress and coalescence analysis process in the modification 7-3 of the destruction probability calculation method by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

14 亀裂
21 亀裂個数決定工程
22 試行回数指定工程
23 決定配列工程
24 進展・合体解析工程
25 破壊解析工程
26 破壊評価工程
27 破壊確率算出工程
31 亀裂決定工程
32 亀裂配列工程
41 第一材料特性
42 第二材料特性
43 第一負荷条件
44 第二負荷条件
14 crack 21 crack number determination process 22 trial number designation process 23 determination arrangement process 24 progress and coalescence analysis process 25 fracture analysis process 26 fracture evaluation process 27 fracture probability calculation process 31 crack determination process 32 crack arrangement process 41 first material property 42 first Two material characteristics 43 First load condition 44 Second load condition

Claims (10)

機器又は部材が破壊される確率を算出する破壊確率算出方法において、
モンテカルロシミュレーション法を用いて予め表面に発生する亀裂の個数Nを決定する亀裂個数決定工程と、
亀裂によって測定対象である機器又は部材が破壊されるかを評価する全試行回数Mを指定する試行回数指定工程と、
試行毎に定められる各亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を決定し配列する決定配列工程と、
決定配列工程の結果を受けて、1回の試行で、任意の複数の亀裂に関する進展過程及び合体過程を確率論を用いて解析する進展・合体解析工程と、
進展・合体解析工程の結果を受けて、測定対象である機器又は部材が破壊される破壊過程を確率論を用いて解析する破壊解析工程とを備え、
決定配列工程、進展・合体解析工程及び破壊解析工程は全試行回数Mだけ繰り返され、
破壊確率算出工程において、破壊解析工程の評価の結果、測定対象である機器又は部材が破壊されると評価された試行回数mを全試行回数Mで除算して破壊確率Pを算出し、
決定配列工程は、
各亀裂について発生時間t 、発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)をモンテカルロシミュレーション法により決定する亀裂決定工程と、
亀裂決定工程で決定されたN個の亀裂を、発生時間t 順に、発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)を並べかえる亀裂配列工程とを有することを特徴とする破壊確率算出方法。
In the destruction probability calculation method for calculating the probability that the device or member is destroyed,
A crack number determination step for determining the number N of cracks generated on the surface in advance using a Monte Carlo simulation method;
A trial number designating step for designating the total number of trials M for evaluating whether the device or member to be measured is destroyed by the crack;
The crack generation position (x i , y i , z i ), dimension / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2,..., N) determined for each trial are determined. A determining sequence step of determining and sequencing;
In response to the result of the determination sequence process, in one trial, the progress and coalescence analysis process for analyzing the progress process and coalescence process for any plurality of cracks using probability theory,
A failure analysis process that analyzes the failure process of the device or member being measured using probability theory in response to the results of the progress and coalescence analysis process,
The determination sequence process, the progress / coalescence analysis process, and the fracture analysis process are repeated for all trials M,
In the failure probability calculation step, as a result of the evaluation of the failure analysis step, the failure probability P f is calculated by dividing the number of trials m F evaluated that the measurement target device or member is destroyed by the total number of trials M,
The decision sequence step is
Generation time t 0 i , generation position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2,..., N) for each crack A crack determination step for determining the thickness by a Monte Carlo simulation method;
The N cracks determined in the crack determination step are generated in the order of generation time t 0 i , the generation position (x i , y i , z i ), size / shape (a 0 i , c 0 i ), and direction d 0 i. A fracture probability calculation method comprising: a crack arrangement step for rearranging (i = 1, 2,..., N).
前記決定配列工程において、実際の亀裂の表面に直交する主応力方向から投影して得られる亀裂の投影発生位置、投影寸法及び投影方向を、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用いること特徴とする請求項1記載の破壊確率算出方法。 In the determining and arranging step, the crack generation position (x i , y i , z i ) is determined from the crack generation position, projection size, and projection direction obtained by projecting from the principal stress direction orthogonal to the actual crack surface. 2. The fracture probability calculation method according to claim 1, wherein the fracture probability calculation method is used as dimensions, shapes (a 0 i , c 0 i ) and directions d 0 i (i = 1, 2,..., N). 前記決定配列工程において、実際の亀裂の表面に直交する複数の主応力方向から投影して得られる複数の亀裂の投影発生位置、投影寸法及び投影方向を各々、亀裂の発生位置(x,y,z)、寸法・形状(a ,c )及び方向d (i=1,2,…,N)として用い、
前記破壊確率算出工程において、複数の主応力方向からの投影毎に求められた各投影発生位置、投影寸法及び投影方向に対応する破壊確率を各々算出し、算出された破壊確率のうち最大となるものを、破壊確率算出工程における破壊確率Pとして用いることを特徴とする請求項2記載の破壊確率算出方法。
In the determining and arranging step, the crack generation positions (x i , y) are respectively expressed as projection generation positions, projection dimensions, and projection directions of a plurality of cracks obtained by projecting from a plurality of principal stress directions orthogonal to the actual crack surface. i , z i ), dimension / shape (a 0 i , c 0 i ) and direction d 0 i (i = 1, 2,..., N),
In the fracture probability calculation step, the fracture probability corresponding to each projection generation position, projection size, and projection direction obtained for each projection from a plurality of principal stress directions is calculated, and becomes the maximum among the calculated fracture probabilities. things, fracture probability calculation method according to claim 2, which comprises using as the failure probability P f in failure probability calculating step.
前記決定配列工程において、複数の亀裂の投影発生位置を用いて実際の亀裂の発生位置を算出し、亀裂の発生位置(x,y,z)として用いることを特徴とする請求項3記載の破壊確率算出方法。 4. In the determining and arranging step, an actual crack generation position is calculated using projection generation positions of a plurality of cracks, and is used as a crack generation position (x i , y i , z i ). Destruction probability calculation method described. 1回の試行で、全亀裂に対して、前記進展・合体解析工程において進展過程及び合体過程が解析され、かつ前記破壊解析工程において破壊過程が解析されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の破壊確率算出方法。   5. The progress process and coalescence process are analyzed in the progress / coalescence analysis step for all cracks in one trial, and the fracture process is analyzed in the fracture analysis process. The destruction probability calculation method according to any one of the above. n回目の試行で、0から所定の時間間隔ΔT×nまでの間に発生する亀裂について、前記進展・合体解析工程において進展過程及び合体過程が解析され、かつ前記破壊解析工程において破壊過程が解析されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の破壊確率算出方法。   In the n-th trial, for the crack that occurs between 0 and a predetermined time interval ΔT × n, the progress process and coalescence process are analyzed in the progress / coalescence analysis process, and the fracture process is analyzed in the fracture analysis process. The destruction probability calculation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the destruction probability is calculated. 前記進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、
当該第一材料特性及び第一負荷条件は、前記進展・合体解析工程において解析される進展過程及び合体過程のいずれの時間においても、全ての亀裂に対して同一であることを特徴とする請求項5又は6のいずれか1項に記載の破壊確率算出方法。
In the progress and coalescence analysis step, the crack growth process and coalescence process are analyzed using the first material characteristics and the first load condition,
The first material characteristic and the first load condition are the same for all cracks at any time of the progress process and the coalescence process analyzed in the progress / coalescence analysis process. The destruction probability calculation method according to any one of 5 and 6.
前記進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、
この第一負荷条件は、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一であるが、
前記第一材料特性は、同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定されることを特徴とする請求項5又は6のいずれか1項に記載の破壊確率算出方法。
In the progress and coalescence analysis step, the crack growth process and coalescence process are analyzed using the first material characteristics and the first load condition,
This first load condition is the same in all steps of one trial performed every time interval ΔT,
7. The fracture probability calculation method according to claim 5, wherein the first material property is determined by a Monte Carlo simulation method for each crack even in the same trial. 8.
前記進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、
この第一材料特性は、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行の全工程において同一であるが、
前記第一負荷条件は、同一の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定されることを特徴とする請求項5又は6のいずれか1項に記載の破壊確率算出方法。
In the progress and coalescence analysis step, the crack growth process and coalescence process are analyzed using the first material characteristics and the first load condition,
This first material property is the same in all steps of one trial performed every time interval ΔT,
7. The fracture probability calculation method according to claim 5, wherein the first load condition is determined by a Monte Carlo simulation method for each crack even in the same trial. 8.
前記進展・合体解析工程において、亀裂の進展過程及び合体過程は第一材料特性及び第一負荷条件を用いて解析され、
この第一材料特性及び第一負荷条件は、時間間隔ΔT毎に行われる1回の試行であっても、亀裂毎にモンテカルロシミュレーション法により決定されることを特徴とする請求項5又は6のいずれか1項に記載の破壊確率算出方法。
In the progress and coalescence analysis step, the crack growth process and coalescence process are analyzed using the first material characteristics and the first load condition,
7. The method according to claim 5, wherein the first material property and the first load condition are determined by a Monte Carlo simulation method for each crack even in one trial performed every time interval ΔT. The destruction probability calculation method according to claim 1.
JP2006016300A 2006-01-25 2006-01-25 Breakage probability calculation method Withdrawn JP2007198838A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006016300A JP2007198838A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Breakage probability calculation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006016300A JP2007198838A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Breakage probability calculation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007198838A true JP2007198838A (en) 2007-08-09

Family

ID=38453592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006016300A Withdrawn JP2007198838A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Breakage probability calculation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007198838A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015162129A (en) * 2014-02-27 2015-09-07 三菱重工業株式会社 Simulation apparatus, simulation method, and program
JP2018059863A (en) * 2016-10-07 2018-04-12 株式会社東芝 Destructive evaluation analyzer, destructive evaluation system, and destructive evaluation method
JP2018124175A (en) * 2017-02-01 2018-08-09 株式会社東芝 Destructive evaluation analyzer, destructive evaluation analysis system, and destructive evaluation analysis method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015162129A (en) * 2014-02-27 2015-09-07 三菱重工業株式会社 Simulation apparatus, simulation method, and program
JP2018059863A (en) * 2016-10-07 2018-04-12 株式会社東芝 Destructive evaluation analyzer, destructive evaluation system, and destructive evaluation method
JP2018124175A (en) * 2017-02-01 2018-08-09 株式会社東芝 Destructive evaluation analyzer, destructive evaluation analysis system, and destructive evaluation analysis method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6949060B2 (en) Systems and methods for rapid prediction of hydrogen-induced cracking (HIC) in pipelines, pressure vessels and piping systems and for taking action on it.
CN104823191B (en) For the method and system of probability fatigue crack life estimation
Blasón et al. A probabilistic analysis of Miner’s law for different loading conditions
Keprate et al. Using gradient boosting regressor to predict stress intensity factor of a crack propagating in small bore piping
Lee et al. Probabilistic prognosis of fatigue crack growth for asphalt concretes
Lee et al. System reliability updating of fatigue-induced sequential failures
Hassanien et al. On the use of surrogate models in reliability-based analysis of dented pipes
Verma et al. Probabilistic evaluation of service life for reinforced concrete structures
Ahmed et al. Optimal number of tests to achieve and validate product reliability
Hossain et al. Reliability prediction of 304 stainless steel using sine-hyperbolic creep-damage model with Monte Carlo simulation method
Mahmoudi et al. A delay time model with multiple defect types and multiple inspection methods
JP4774515B2 (en) Prediction method of stress corrosion cracking behavior and remaining life of actual structure
JP2007198838A (en) Breakage probability calculation method
Cheng et al. Reliability modeling and prediction of systems with mixture of units
JP2007178292A (en) Apparatus, method, recording medium and program for evaluating breakdown risk
JP2013096862A (en) Crack extension behavior prediction method
Turker et al. Vibration based damage identification of concrete arch dams by finite element model updating
Loghin et al. Augmenting generic fatigue crack growth models using 3D finite element simulations and Gaussian process modeling
Tohgo et al. Monte Carlo simulation of stress corrosion cracking on a smooth surface of sensitized stainless steel type 304
JPWO2015037067A1 (en) Ductile fracture evaluation system and ductile fracture evaluation method
Hoole et al. Safe-Life Fatigue and Sensitivity Analysis: A Pathway Towards Embracing Uncertainty?
Marsili et al. Parameter identification via gpce-based stochastic inverse methods for reliability assessment of existing structures
Meng et al. Prediction of optimal inspection time for structural fatigue life
Keprate et al. Selecting a modeling approach for predicting remnant fatigue life of offshore topside piping
Blouin et al. ATLAS+ European Project: Prediction of Large Ductile Tearing in Piping Using Local Approach

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20090407