(57)【要約】【課題】  複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価する信頼性評価方法及び信頼性評価プログラムを提供する。【解決手段】  複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価する信頼性評価方法であって、評価すべき複数の構造部材のうち一定数の構造部材の亀裂深さを計測する工程と、前記亀裂深さから亀裂進展則を用いて構造部材に作用する応力範囲を複数算出する工程と、前記複数の応力範囲を統計処理し、応力範囲の統計分布を算出する工程と、前記統計分布からモンテカルロ法を用いて任意の時点における亀裂深さ分布を算出する工程と、前記亀裂深さ分布から限界値を超える亀裂深さの割合に基づいて破損確率を算出する工程と、前記破損確率から信頼区間評価値を算出する工程とを備える。【選択図】  図１４
2005037370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価する信頼性評価方法であって、
評価すべき複数の構造部材のうち一定数の構造部材の亀裂深さを計測する工程と、
前記亀裂深さから亀裂進展則を用いて構造部材に作用する応力範囲を複数算出する工程と、
前記複数の応力範囲を統計処理し、応力範囲の統計分布を算出する工程と、
前記統計分布からモンテカルロ法を用いて任意の時点における亀裂深さ分布を算出する工程と、
前記亀裂深さ分布から限界値を超える亀裂深さの割合に基づいて破損確率を算出する工程と、
前記破損確率からその信頼区間評価値を算出する工程と、を備えることを特徴とする信頼性評価方法。
【請求項２】
前記亀裂深さから亀裂進展則を用いて構造部材に作用する応力範囲を複数算出する工程において、
前記構造部材を備える設備の稼働回数と亀裂深さから前記亀裂進展則を用いて応力範囲を算出することを特徴とする請求項１に記載の信頼性評価方法。
【請求項３】
前記信頼区間評価値に応じて、前記亀裂深さを計測する構造部材数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信頼性評価方法。
【請求項４】
複数種類の構造部材を備える設備の信頼性評価方法であって、
前記工程において構造部材毎に算出した信頼区間評価値を設備に設けられている構造部材数により重み付けを行い、設備全体の破損確率及びその信頼区間評価値を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の信頼性評価方法。
【請求項５】
複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価する信頼性評価プログラムであって、
評価すべき複数の構造部材のうち一定数の構造部材の亀裂深さの入力を受け付ける工程と、
前記亀裂深さから亀裂進展則を用いて構造部材に作用する応力範囲を複数算出する工程と、
前記複数の応力範囲を統計処理し、応力範囲の統計分布を算出する工程と、
前記統計分布からモンテカルロ法を用いて任意の時点における亀裂深さ分布を算出する工程と、
前記亀裂深さ分布から限界値を超える亀裂深さの割合に基づいて破損確率を算出する工程と、
前記破損確率からその信頼区間評価値を算出する工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする信頼性評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価する信頼性評価方法及び信頼性評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント機器設備等大規模な設備においては多種多量の構造部材が用いられていることが多く、これらの構造部材の保守管理は、各々の構造部材の故障による影響が小さい、各部材が同一の劣化特性を示す、数が多量にあり個別管理出来ない等の理由により群管理による保守管理が多用されていた。この群管理による保守管理は、サンプル調査等により全体的な劣化傾向を把握して、全体的な劣化度が小さい場合には必要に応じて個別に補修を行い、全体的な劣化傾向がある程度以上になったら設備全体の補修又は取り替えを行うものであった。
【０００３】
しかし、群管理による保守管理は以下の問題点があった。個々のサンプル調査等により全体的な劣化傾向を把握するため、設備全体の劣化度を定量的に評価することが困難であった。そのため、どの程度の個数の構造部材をサンプル調査すべきか明確でなかった。また、設備を継続運用する際の信頼度予測法がなく、補修及び設備更新の判断基準を明確にすることが出来なかった。
【０００４】
また、前記構造部材の使用方法及び使用状況は種々異なるため、劣化の要因も様々なものが想定される。例えば、プラント機器における構造部材の亀裂による劣化が主であるが、この亀裂の要因としては、疲労、熱疲労、腐食疲労等種々の発生要因がある。従って、個々の構造部材の使用状況等に応じて、劣化状況及び保守管理を行う必要があり、複数の構造部材の信頼性を定量的に評価することは困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を鑑みて成されてものであり、複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価することが可能な信頼性評価方法及び信頼性評価プログラムを提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は、複数設けられた構造部材の信頼性を定量的に評価する信頼性評価方法であって、評価すべき複数の構造部材のうち一定量の構造部材の亀裂深さを計測する工程と、前記亀裂深さから亀裂進展則を用いて構造部材に作用する応力範囲を複数算出する工程と、前記複数の応力範囲を統計処理し、応力範囲の統計分布を算出する工程と、前記統計分布からモンテカルロ法により任意の時点における亀裂深さ分布を算出する工程と、前記亀裂深さ分布から限界値を超える亀裂深さの割合に基づいて破損確率を算出する工程と、前記破損確率からその信頼区間評価値を算出する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明は前記工程により、複数設けられた部材の信頼性を定量的に評価し、構造部材の劣化度を的確に把握でき、かつ将来の劣化度を定量的に予測できるため、合理的な保守管理を行うことが可能となる。各構造部材の劣化状況を的確に把握することにより、必要な構造部材に対して必要な保守のみを行うことが出来るため、無駄な保守を減らし保守コストの削減に貢献することが可能となる。ここで、前記統計分布は、例えば、正規分布、対数正規分布、ワイブル分布が挙げられるが、種々の統計分布を用いることが可能であり適
宜に選択して用いることが望ましい。
【０００８】
また、前記複数の応力範囲を統計処理し、応力範囲の統計分布を算出する工程においては、前記計測した亀裂深さから、亀裂のない検査データを以下の方法で評価することができる。第１の評価方法としては、亀裂のない検査データは発生応力がしきい値Δσthに等しいとして扱う（評価方法Ａ）。尚、この評価方法Ａは、応力範囲を真の応力範囲の平均値より高めに設定することとなる。第２の評価方法として、亀裂のない検査データは打ち切りデータとして扱い、亀裂発生確率が測定結果と等価になるように定める（評価方法Ｂ）。この評価方法Ｂは、前述した評価方法Ａと比較して、応力範囲平均を低めに、応力範囲の分散を大きめに評価することが出来る。第３の評価方法として、亀裂のない検査データは、発生応力範囲がしきい値以下で亀裂が発生しないとして扱う（評価方法Ｃ）。この評価方法Ｃは、全検査データのうち亀裂のない検査データの割合が高い場合に好適に用いることができる。尚、本発明は、いずれの評価方法であっても良く、検査対象データの特性等に応じて、種々選択して用いることが望ましい。
【０００９】
さらに、本発明は、前記亀裂深さから亀裂進展則を用いて構造部材に作用する応力範囲を複数算出する工程において、前記構造部材を備える設備の稼働回数と亀裂深さから前記亀裂進展則を用いて応力範囲を算出することが望ましい。
【００１０】
前記亀裂進展則とは、構造部材の亀裂深さの進展がパリス則に従うとした法則である。この亀裂進展則を用いて応力範囲を算出する際には、計測した亀裂深さとその亀裂深さに至る時系列を考慮して応力範囲を算出する。この時系列は、構造部材の用途、機能等に応じて適宜に設定すれば良く、例えば、構造部材が用いられている設備の稼働回数とすることができる。稼働回数によって構造部材の劣化等が伴い、進展する場合に好適に用いることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る信頼性評価方法は、前記破損確率の信頼区間評価値に応じて、前記亀裂深さを計測する構造部材数を設定することが望ましい。本発明は、複数設けられた構造部材のうち一定数の構造部材の亀裂深さを計測し、この計測結果を基に構造部材の信頼性を定量的に評価する。この計測を行う構造部材の数は特に制限はなく、例えば、経験により一定の割合に設定することができる。しかし、信頼性を評価する構造部材は多種多様であり、同種の構造部材であっても劣化状況が大きく異なる構造部材もあり、計測する構造部材数を一定の割合にすることは問題が生じる場合もある。そのため、本発明において得られた破損確率の信頼区間評価値に基づて計測する構造部材数を設定することで、合理的に計測部材数を設定することが可能となる。従って、一定の割合の構造部材数を設定する場合と比べて、計測する構造部材数を削減することが可能となり保守コストの低減にも貢献することができ、かつ、得られる破損確率及びその信頼区間評価値の精度を向上させることが出来る。
【００１２】
また、本発明は、複数種類の構造部材を備える設備の信頼性評価方法であって、前記工程において構造部材毎に算出した破損確率の信頼区間評価値を設備に設けられている構造部材数により重み付けを行い、設備全体の破損確率及びその信頼区間評価値を算出することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、個々の構造部材の信頼性評価に基づき複数種類の構造部材を備える設備の設備全体の信頼性評価を行うことが可能となる。従って、設備全体の保守管理を個々の構造部材の劣化状況を把握して合理的に行うことが可能となる。従って、設備の稼働回数に基づいて、必要な構造部材のみに必要な保守を行うことが可能となり、合理的な保守管理を行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、課題を解決するため上記方法をコンピュータに実行させるプログラムであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明に係る信頼性評価方法及び信頼性評価プログラムによれば、複数設けられた構造部材の信頼性を時系列で定量的に評価することが可能となる。また、構造部材の用いられている設備の稼働回数を用いて信頼性を評価することで、各構造部材の用途及び使用状況等を考慮して、各構造部材及びこれを用いる設備に適した信頼性評価を行うことが可能となる。さらに、複数種類の構造部材からなる設備においては、各構造部材の劣化状況及びその劣化予測を定量的に行うことにより、必要な構造部材のみに必要な保守を行い、また計画することが可能となる。そのため、与えられた保守コストの中で設備の部材構成に応じて最大の信頼度が得られる検査方法が可能となる。また、各部材の信頼性評価値に基づいて計測する構造部材数を設定することができるため、必要検査部材数を低減し、検査コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１３は、本発明の信頼性評価方法を実行するコンピュータの概略構成図である。該コンピュータ１は、本体１１内にＣＰＵやメインメモリ等よりなる演算処理部１２、演算処理の為のソフトウェア（信頼性評価プログラム等）を記憶する記憶装置（ハードディスク）１３、これらのデータの入力ポート或は出力ポートである入出力部（Ｉ／Ｏ）１４を備えている。
【００１７】
本実施形態では、汎用のコンピュータに、信頼性評価プログラムをインストールし、演算処理部１２等で該プログラムに従った処理を行わせることにより、本発明の信頼性評価方法を実行させている。
図１４は、該コンピュータが実行する信頼性評価方法のフローチャートである。なお、以下で説明する処理において、特に主体を定めずに説明するものは、該コンピュータの演算処理部が行う処理である。
【００１８】
本実施形態では、該評価方法の一例として、火力発電設備における火炉壁の金物溶接部及び火力発電設備の信頼性を評価した例を示す。本実施形態では、前記火炉壁に溶接された金物のうちスキンバー，タイロッド，テンションプレートの三部材の溶接部火炉壁管内面の亀裂深さを基準として信頼性の評価を行った。図１に測定対象部材の材料データ及び測定条件を示す。
【００１９】
まず、各々の部材の亀裂深さを計測する。本実施形態では、超音波探傷試験によって亀裂寸法を測定し、入出力部１４から前記コンピュータ１に入力する。該入力を受け付けたコンピュータ１は、該測定結果をメモリ内に一時記憶する。尚、同一部材において複数の寸法、材料がある場合には、それぞれの寸法、材料における亀裂深さを計測する。この計測結果をまとめた亀裂深さ分布を図２に示す（ステップ１）。
【００２０】
次いで、ステップ１で得られた亀裂深さの計測データをを基に亀裂進展則を用いて検査部位に作用する応力範囲を算出する（ステップ２）。尚、本実施の形態において亀裂の発生要因としては、疲労、熱疲労、腐食疲労が対象とされている。これらの劣化による亀裂進展を表すために、以下の亀裂進展を用いた。
【数１】
2005037370.tif 000003
Ｃ，ｍ  亀裂進展を規定する定数
ΔＫth  亀裂発生を規定する限界応力拡大係数
いずれも材料特性であり、各部材の材料から導き出せる値である。
Δａ  亀裂深さ
ΔＫ  見掛けの応力拡大係数
ここで、見掛けの応力拡大係数ΔＫを以下のように表す。
【数２】
2005037370.tif 000004
Δσ  見掛けの応力範囲
亀裂のない部材の応力範囲は、以下のように表せる。
【数３】
2005037370.tif 000005
【００２１】
次いで、各部材の亀裂が前記亀裂進展特性に従うとして、式４に基づいて計測された亀裂深さから応力範囲Δσを逆算する。
【数４】
2005037370.tif 000006
Ｃ，ｍ  亀裂進展を規定する定数
ΔＫth  亀裂進展しきい値
ａ0  初期亀裂寸法
ａj  計測亀裂寸法
ｔ0  初期亀裂に対応する起動停止繰り返し数（通常は０である）
ｔ  計測までの起動停止繰り返し数
【００２２】
上記から得られた応力範囲を統計処理し、各部材の応力範囲の統計分布を求める（ステップ３）。まず、前記亀裂深さを計測した結果、亀裂のない検査データは以下の２つの方
法で評価する。第１の評価方法として、式５より、亀裂のない検査データは発生応力がしきい値Δσthに等しいとして扱う（評価方法Ａ）。この評価方法Ａは、応力範囲を真の分布の平均値より高めに設定することとなる。
【数５】
2005037370.tif 000007
【００２３】
第２の評価方法として、亀裂のない検査データは、打ち切りデータとして扱い、亀裂発生確率が測定結果と等価になるように定める（評価方法Ｂ）。この評価方法Ｂは、統計学的に最良の方法であり、前述した評価方法Ａと比較して、応力範囲平均を低めに、応力範囲の分散を大きめに評価することが出来る。以下、この評価方法Ｂの評価方法を詳細に説明する。
【００２４】
図３は、式５から算出した応力範囲分布関数における亀裂進展しない確率を示したものである。亀裂実測データについて、Ｎ個の亀裂測定データのうち、ｎ個の亀裂が進展し、（Ｎ−ｎ）個の亀裂が進展しない場合、亀裂進展しない確率は以下のように計算される。
【数６】
2005037370.tif 000008
Δσの分布特性が正確に求めることが出来れば、上記亀裂進展しない確率は、図３に示す斜線部分の面積と等しい。すなわち、求める統計分布は、斜線の面積Ｓthが、Ｐni＝Ｓthとなるように定めれば良い。以下、この算出方法の例として、２分法を用いた算出方法を説明する。
【００２５】
２分法による応力範囲のΔσの分布特性を決定するには、まず、亀裂のない部材の応力範囲Δσmin初期値をΔσmin＝Δσthとする。そして、次式より応力範囲Δσminを少しずつ変化させる。
【数７】
2005037370.tif 000009
Δσ0  Δσの最小下限値（入力値）
ｎ  ：ステップ数、最初は１であり（Ｐni−Ｓth）の符号が変わる度に１ずつ増やす。
そして、新しいΔσmin*を用いて、再度Δσの分布特性を求める。平均値をμΔσ(1)、標準偏差をσΔσ(1)とする。また、この分布について、Δσthまでの面積Ｓth(1)を求める。
【００２６】
次いで、再度Δσminの改良値及びΔσの分布特性を求める。得られた新しい分布特性を用いて再度Δσthまでの面積を求める。この計算をＳthとＰniの相違が許容誤差以内におさまるまで繰り返す。得られた分布特性を真の特性とする。図４は、打ち切りデータが存在する場合の公称応力範囲の分布模式図であり、図５は、前記計算によって得られた分布特性を用いた打ち切りデータを考慮した応力範囲の分布模式図である。
【００２７】
ステップ３より得られた各部材の応力範囲分布を図６から図８に示す。この評価方法Ｂを用いて得られた各応力範囲分布の確率密度関数を図９に、評価方法Ａを用いて得られた応力範囲の確率密度関数を図１０に示す。各部材の応力範囲の確率密度分布を比較すると、タイロッドの確率密度分布は、スキンバー、テンションプレートの確率密度分布と異なっており、裾野が広くなっていることがわかる。これは、タイロッドの計測結果で亀裂深さの大きなデータが多数得られたことに対応している。
【００２８】
次いで、ステップ３で得られた応力範囲分布から、モンテカルロ法により式８を用いて任意の時点の亀裂深さを算出し、各部材についての将来の任意の時点での亀裂深さ量を計算する（ステップ４）。
【数８】
2005037370.tif 000010
ｔj  指定時刻あるいは指定運転回数までの応力サイクル数
ａj  指定時刻あるいは指定運転回数までの亀裂深さ計算値
尚、Δσが確率変数であるので、ａjも確率変数となる。
【００２９】
次いで、ステップ４で得られた任意の時点の亀裂深さ分布を基に、各部材について各評価時点における破損確率と信頼度区間評定を計算する（ステップ５）。尚、破損とは、亀裂深さが限界値に達した（または超えた）ことを指し、本実施の形態では、代表的な管厚さの３０％相当の亀裂深さを限界値とした。まず、破損確率を算出する。例えば、ある任意の時点での亀裂寸法が限界亀裂寸法ａcrに達した（または超えた）場合の破損確率は次式の数値積分により算出できる。
【数９】
2005037370.tif 000011
ｐf  破損確率
ｐa  亀裂寸法の確率分布関数
ａj  式８から得られる亀裂寸法
【００３０】
この数式の概念図を図１１に示す。一方、式９から分かるように、亀裂進展量の評価式は複雑な形となっており、その確率分布関数ｐaを理論的評価から求めることが困難であると考えられる。そのため、モンテカルロ法を用いて破損確率を求める。すなわち、応力範囲の統計分布に従った応力範囲のランダム値を発生させる。また、破損確率の算定においては、各部材群毎に亀裂実測データの総数を採点数とする。この採点されたｎ個の初期亀裂のうち限界亀裂ａcrに達した（又は超えた）亀裂の個数をカウントして、その個数をｎfとすれば、破損確率ｐfは式１０によって計算できる。
【数１０】
2005037370.tif 000012
【００３１】
次いで、信頼区間評価値を求める。亀裂がｎ個採点された場合の信頼区間は以下のように計算する。
【数１１】
2005037370.tif 000013
ｐf   破損確率の予測値
ｓ  標準偏差
ξ  信頼度に対応した正規分布の幅
９０％信頼区間を評価する場合は、ξ＝１．６４
９５％信頼区間を評価する場合は、ξ＝１．９６
９９％信頼区間を評価する場合は、ξ＝２．５８
また、式１１の信頼区間の評価には、破損確率の標準偏差ｓを用いる。ｎ個の亀裂が採点される場合の標準偏差ｓは以下の式１２から求める。
【数１２】
2005037370.tif 000014
【００３２】
モンテカルロ法は試計算であるため、亀裂実測データ数を採点数とした破損確率計算を充分な回数繰り返し行い、その平均を信頼区間評価値とする。尚、シミュレーションの繰り返し数は各部材群毎に指定される収束条件（許容差ε％）を満たすまで繰り返す。
【００３３】
次いで、ステップ５で得られた各部材の信頼区間評価値を式１３に用い、設備全体に用いられている各構造部材数で重み付けし、設備全体の破損確率及び信頼度評価を行う（ステップ６）。
【数１３】
2005037370.tif 000015
ｐｆk：各部材群の信頼区間評価値（ｐｆ1，ｐｆ2・・・，ｐｆk）
ｎk：各部材の亀裂実測データ数
Ｎk：各部材群の部材数
【００３４】
このようにして得られた破損確率と繰り返し数との関係を図１２に示す。尚、全体の破損確率は、三部材の破損確率を部材数で重み付けして評価したものである。図１２から明確にわかるようにスキンバー、テンションプレートの破損確率はほぼ０である。一方、タイロッドは、亀裂深さ測定回数である２０７２サイクルにおいて、評価方法Ａを用いた場合が０．０１、評価方法Ｂを用いた場合が０．０２となっている。
【００３５】
次いで、このように得られた各構造部材の破損確率を比較して、保守を行う構造部材の優先順位を決定する。また、複数の設備の保守管理を行う際には、各設備の破損確率を比較することにより、設備保守の優先順位を定める。そしてこの評価結果を出力する。例えばディスプレイ上への表示や、プリンターからの出力、他のコンピュータへの送信などを行う（ステップ７）。このように、前記ステップによって得られた破損確率に基づいて保守の優先順位を定めるため、合理的な保守管理を行うことが可能となる。
【実施例１】
【００３６】
前記実施の形態では、ステップ３における各部材の応力範囲の統計分布を求める際に、亀裂のない検査データを亀裂が進展するものとして、亀裂発生確率が測定結果と等価になるよう評価した（評価方法Ｂ）。しかし、全体の検査データのうち亀裂のない検査データの占める割合が高い場合には、これを基に算出される破損確率に誤差が生じるおそれがある。このように全体の検査データのうち亀裂のない検査データの占める割合が高い場合には、亀裂のないデータは、発生応力範囲がしきい値以下で亀裂が発生しないとして評価する方法（評価方法Ｃ）を好適に用いることができる。実施例１は、評価方法Ｃを用いた信頼性評価方法である。図１５に、実施例１に係る信頼性評価方法のフローチャートを示す。尚、本実施例１は、ステップ１、２、４、５、６は前記実施形態と同様であるため、同式を用いて各ステップの説明を省略する。実施例１のステップ３Ａは、前記実施形態の３に対応している。
【００３７】
実施例１は、前記実施の形態と同様、火力発電設備における火炉壁の金物溶接部及び火力発電設備の信頼性評価である。ステップ３Ａでは、ステップ２より得られた応力範囲を統計処理し、各部材の応力範囲の統計分布を求める。全検査データ数Ｎ個の中で亀裂のあるデータ数をｎ個とすると、亀裂のないデータ数はＮ−ｎ個である。亀裂のないデータは、発生応力範囲がしきい値Δσth以下で亀裂進展しないものとして扱う（評価方法Ｃ）。
【００３８】
前記亀裂のあるデータについて確率統計分布に当てはめる。前述のように本実施例１では、亀裂のないデータは、しきい値Δσth以下で亀裂進展しないものとして扱うため、ステップ２において求めた応力範囲の中で亀裂のあるデータに対して式１４で変数変換し、新たな確率変数Δσ’に対する確率分布を求める。モンテカルロ法による破損確率計算に
おいては、この分布を用いる。
【数１４】
2005037370.tif 000016
前記計測データ全体を母集団とした場合の確率密度ｐを式１５によって求める。
【数１５】
2005037370.tif 000017
ｐ0とは、亀裂のあるデータだけを用いて計算した応力範囲Δσの確率密度である。
【００３９】
図１６は、このようにして求めた亀裂のないデータを除した応力範囲Δσ’のワイブル分布模式図と、亀裂のないデータを含めた応力範囲Δσの正規分布模式図を示した図である。裾野ワイブル分布模式図は、前記段落００３８記載の方法で求めた確率分布を元の応力範囲Δσに座標をずらすとともに、確率密度を式１５で測定データ全体に変換して表示した図である。図に示した点線は、測定でデータの頻度分布であり、この頻度分布から全体の検査データのうち亀裂のないデータ数が占める割合が高いことがわかる。正規分布模式図と頻度分布とを比較、検討すると、正規分布模式図は、亀裂のあるデータの頻度がほとんど現れていないことがわかる。これに対して裾野ワイブル分布は、亀裂のあるデータの頻度と対応しており、亀裂のないデータを亀裂進展しないものとして扱い、裾野ワイブル分布にて示すことが好適であることがわかる。図１７に裾野ワイブル分布の一部を拡大した図を示す。
【００４０】
次いで、ステップ３Ａで得られた応力範囲分布から、モンテカルロ法により式８を用いて任意の時点の亀裂深さを算出し、各部材についての将来の任意の時点での亀裂深さ量を計算する（ステップ４）。このステップ４で、前記亀裂のあるデータだけを用いて計算した応力範囲の確率密度を用いて、前記式８から、指定した繰り返し数迄の亀裂進展量を計算する。
【００４１】
前記実施形態と同様にモンテカルロ法を用いて破損確率を求める。すなわち、応力範囲の統計分布に従った応力範囲のランダム値を発生させる。尚、ここでの採点数は、前記実施形態と異なり、信頼度区間確定のため各部材毎の亀裂実測データの全総個数ではなく、亀裂のある各部材のデータ数Ｍとする。
モンテカルロ法における採点数Ｍ個のうち限界亀裂ａcrに達した（又は超えた）亀裂の個数をカウントして、その個数をｍfとすれば、破損確率ｐf0は式１６で計算できる。
【数１６】
2005037370.tif 000018
【００４２】
次いで、亀裂のあるデータ数と全検査データ数の比に応じて、ステップ５で求めた破損確率ｐf0を修正する（ステップ５Ａ）。ステップ５で求めた破損確率ｐf0は、亀裂のあるデータのみから算出した値であり、全検査データに対する破損確率ｐfを式１７から求める。
【数１７】
2005037370.tif 000019
ｐf0：亀裂のある部材データから計算した破損確率
このようにして、求めた破損確率ｐfから、前記実施形態と同様にして信頼評価をすることができる。この結果得られた破損確率と繰り返し数との関係を図１８に示す。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態に係る信頼性の評価における測定対象構造部材の材料データ及び測定条件である。
【図２】各構造部材の亀裂深さの測定結果を示した図である。
【図３】応力範囲分布関数における亀裂進展しない確率を示した図である。
【図４】打ち切りデータが存在する場合の公称応力範囲の分布模式図である。
【図５】打ち切りデータを考慮した応力範囲の分布模式図である。
【図６】スキンバーの応力範囲分布を示した図である。
【図７】タイロッドの応力範囲分布を示した図である。
【図８】テンションプレートの応力範囲分布を示した図である。
【図９】評価方法Ｂを用いて得られた応力範囲の確率密度関数を各部材毎に示した図である。
【図１０】評価方法Ａを用いて得られた応力範囲の確率密度関数を各部材毎に示した図である。
【図１１】破損確率を示す概念図である。
【図１２】各部材の破損確率と繰り返し数との関係を示した図である。
【図１３】本発明の信頼性評価方法を実行するコンピュータの概略構成図である。
【図１４】実施の形態に係る信頼性評価方法のフローチャートである。
【図１５】実施例１に係る信頼性評価方法のフローチャートである。
【図１６】亀裂のないデータを除した応力範囲Δσ’の分布模式図と、亀裂のないデータを含めた応力範囲Δσの各種分布模式図を示した図である。
【図１７】図１６の裾野ワイブル分布模式図の拡大図である。
【図１８】実施例１で求められた破損確率と繰り返し数との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  コンピュータ
１１  コンピュータ本体
１２  演算処理部
１３  記憶装置
１４  入出力部
【図１】
2005037370.tif 000020
【図２】
2005037370.tif 000021
【図３】
2005037370.tif 000022
【図４】
2005037370.tif 000023
【図５】
2005037370.tif 000024
【図６】
2005037370.tif 000025
【図７】
2005037370.tif 000026
【図８】
2005037370.tif 000027
【図９】
2005037370.tif 000028
【図１０】
2005037370.tif 000029
【図１１】
2005037370.tif 000030
【図１２】
2005037370.tif 000031
【図１３】
2005037370.tif 000032
【図１４】
2005037370.tif 000033
【図１５】
2005037370.tif 000034
【図１６】
2005037370.tif 000035
【図１７】
2005037370.tif 000036
【図１８】
2005037370.tif 000037