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クラックアレスター（別名リップストップダブラー）は、構造工学装置です。通常はリングまたはストリップの形をしており、強力な材料で構成されているため、応力腐食割れや疲労割れを封じ込め、装置の壊滅的な故障を防ぐのに役立ちます。
クラックアレスターは、金属の厚い部分のような単純なものから、破損することなく変形に耐えるように設計された積層または織物材料で構築されるものまであります。この技術は、正しく適用された場合、動きの方向を変え、安全に応力を分散させることができます。 [1]これは、フェイルセーフ設計の実践と互換性があります。 [2]
アプリケーション
クラックアレスターは、進行性金属疲労を防ぐ手段として、特に大型の加圧航空機で航空分野で広く使用されています。 [3]特に、機体外板には通常、多数の高応力箇所があり、リベットが主な原因であるため、これらの箇所が潜在的なクラック発生点となります。航空機の安全な運航を確保するために、クラックアレスターなどの緩和策の有効性だけでなく、クラックの伝播をシミュレートするために計算が頻繁に使用されます。[3]
1954年に2度の壊滅的な機体破損が発生した後、デ・ハビランド・コメットの胴体の追加補強として亀裂防止装置が使用されたが、これは航空業界ではそれまで知られていなかった金属疲労や外皮応力に関連する構造設計の弱点に対処するために行われたいくつかの設計変更のうちの1つに過ぎなかった。 [4] [5]
海軍艦艇も、亀裂防止装置が広く使用されている場所の 1 つです。2010 年代現在、米国海軍は、損傷を受けた部分や修理を受けた部分に亀裂防止装置を頻繁に使用し、影響を受けた部分の強度や耐久性が不足していないことを確認しています。主にアルミニウムで構成されている船舶は、古い鋼鉄製の船舶よりも亀裂が進行する傾向が著しく高いことが認識されているため、緩和策の使用がより一般的になる可能性があります。[6]
クラックアレスターは土木工学でも使用されています。原子力産業では原子炉の構造要素として長い間使用されてきました。[7]化学物質の輸送に使用される多数のパイプラインは、破裂や外部損傷から保護するために、このような装置で補強されてきました。[8]一般的には金属合金に適用されますが、適切に設計されたクラックアレスターは複合材料にも使用されています。 [9] [10] 2008年に、エアバスグループはクラックアレスターコンポーネントの新しい設計技術の特許を取得しました。 [11]
引用
- ^ 「高ひずみ変形」（PDF）。uobabylon.edu.iq。2020年6月20日。
- ^ サイラム・コタリ; SM ガンガダル; A. アマラ。 P. プールニマ; P. ジャナキ・ラムルア (2014 年 2 月 1 日)。 「クラックストッパーの設計と解析」(PDF)。現在の工学と技術の国際ジャーナル。
- ^ ab Venkatesha, BK (2012年1月)。「大型輸送機の胴体における疲労き裂停止能力の解析的評価」pp. 13–22。
- ^ RJ Atkinson、WJ Winkworth、GM Norris (1962)。「彗星胴体の窓の角における皮膚疲労亀裂の挙動」。航空研究会議報告書および覚書。CiteSeerX 10.1.1.226.7667。
- ^ フェイス、ニコラス (1996)。ブラックボックス：航空安全は偶然ではない理由、すべての航空旅行者が読むべき本。ロンドン：ボックスツリー。p. 72。ISBN 0-7522-2118-3。
- ^ 「アルミニウム船体構造物の船上疲労亀裂修復に効果的な亀裂防止装置」国防総省、2016年2月17日。
- ^ GR Irwin; JM Krafft; PC Paris; AA Wells (1967年11月21日). 「亀裂成長と破壊の基本的な側面」(PDF) . apps.dtic.mil. 2020年3月24日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ Brauer, H.; Knauf, G.; Hillenbrand, H.-G. (2004 年 5 月 9 ～ 12 日)。「クラックアレスター」(PDF) 。ベルギー、オステンド: パイプライン技術に関する第 4 回国際会議。2011年 7 月 7 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2010年6 月 11 日閲覧。
- ^ ハリス、ブライアン (2003)。複合材料の疲労：繊維強化プラスチックの疲労応答の科学と技術(PDF)。ケンブリッジ、イギリス：ウッドヘッド出版。p. 198。ISBN 1-85573-608-X– dl.polycomposite.ir 経由。
- ^ Thomas Kruse、Thomas Körwien、Roman Ruzek、Robert Hangx、Calvin Rans (2007)。「航空宇宙用途の繊維金属積層板および複合材の接着ジョイントの疲労挙動と損傷許容設計」(PDF)。第 29 回 ICAF シンポジウム。
- ^ 「DE102008023495A1: 航空機構造用部品、航空機構造用部品の製造方法、および亀裂防止材としての部品の使用」 2008年。