中ナカムラ村 いずみ教授過大地震荷重下の破損モードの解明92 TCU Research Directory 2023機器・配管系の地震時損傷挙動の解明や合理的な耐震性評価の実現を目指す耐震 / 破損モード / 弾塑性設計 / 振動台実験研究テーマキーワード理工学部 原子力安全工学科原子力構造健全性評価研究室研究者情報2） 文部科学省、原子力システム研究開発事業、「地震荷重を受ける配管系の非弾性を考慮した高精度シミュレーションモデルの構築」（2020年度～2022年度）、課題番号：20354338最近の研究テーマ原子力発電施設の機器・配管系を主な対象とし、実験による実現象の把握を中心に、地震荷重下の終局挙動の調査、高経年配管系の耐震性評価に関する研究、詳細弾塑性解析による評価を実施しています。また、それらの結果に基づき、現在の耐震設計の高度化、解析モデルの高精度化を目指した研究も行っています。研究内容と目指すもの2011年の東北地方太平洋沖地震以降、耐震安全への要求は一層厳しさを増し、構造物の耐震裕度評価、健全性評価の高度化が求められています。そこで、原子力発電施設の機器・配管系を主な対象とし、実験や解析を通じ、「振動応答の評価（構造物が地震を受けてどの外部資金＜研究代表者＞1） 科学研究費助成事業、基盤研究（B）、「Natechリスク軽減に向けたプラント配管系の損傷状態定義」（2022年度～2024年度）、課題番号：22495967ように応答するか）」や「強度評価（構造物が外力を受けて壊れるのかどうか）」を行い、構造物の安全性向上や評価手法の高度化、解析モデルの高精度化、新たな設計・評価手法構築につなげる研究を進めています。＜研究分担者＞1） 文部科学省、原子力システム研究開発事業、「原子炉構造レジリエンスを向上させる破損の拡大抑制技術の開発（再委託：過大地震に対する破損シーケンス抑制技術）」（2020年度～2023年度、研究代表者:笠原直人（東京大学））、課題番号：203538282） Nakamura, I., et al., 2020, “Benchmark Analyses on the Elastic–Plastic Behavior of Carbon Steel Pipes Under Seismic Load”, Transactions of the ASME Journal of Pressure Vessel Technology, 142（2）, pp. 021901-1- 021901-14. 3） 中村いずみ他，2019，「配管系の耐震設計に対する弾塑性応答解析の導入と今後の課題」，JCOSSAR 2019 論文集，pp. 402-407研究の特徴設計の想定を超えるような地震荷重を対象とし、• 壊れる限界はどこか－限界状態の把握• どのような壊れ方をするのか－破損モードの把握• そもそも「壊れた状態」というのはどのような状態なのか－機能喪失の評価を実験と解析の両面からアプローチしています。また、その結果を設計・評価手法の構築という形で展開を図っています。研究の内容• 機器・配管系の耐震性能評価• 実態強度を踏まえた新しい耐震性評価手法構築への展開企業等との連携可能テーマ構造物の振動台実験の計画と評価、FEM解析（弾塑性挙動評価、振動応答評価）知的財産権・関連論文情報・著書1） Nakamura, I. and Kasahara, N., 2022, “Discussion on Failure Behavior of Piping Systems Under Extremely Large Seismic Loads in BDBE”, Transactions of the ASME Journal of Pressure Vessel Technology, 144（3）, pp. 031901-1- 031901-9.
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