クラック発生の検討・判断とクラック発生防止に必要な
金属とプラスチックの疲労破壊を確実に防止するための講座
～技術相談,トラブル相談に対応～
金属・プラスチックのクラック発生の検討・判断方法，クラック発生防止に必要な破壊力学，
応力集中部の疲労破壊防止対策について解説する特別セミナー！！
- 講師
ＴＭＥＣ技術士事務所 所長 技術士CPD認定会員(機械部門) 遠田 治正 先生
三菱電機(株)にて研究・開発・設計・技術教育に従事の後，現職
- 日時
- 会場
- 受講料
- 1名：48,600円 同時複数人数申込みの場合 1名：43,200円
- テキスト
受講概要
予備知識
簡単な応力の計算ができること
習得知識
(1)金属やプラスチックの疲労強度の評価方法が習得できる
(2)強度設計上の疲労破壊防止の対策方法が習得できる
講師の言葉
機械設計での強度の検討のなかで、疲労破壊の防止対策は最も重要なものです。そのために多大な時間を 費やしている場合も多々見られます。 しかしその対策は、決して難しいものではなく、クラックの発生が 予想される箇所で、実際にクラックが発生するかどうかを素早く判断すれば良いのです。 もし発生すると判断されるなら、より入念な検討を行って発生防止を図り、発生しないと判断されるなら、 それ以上の時間を割いての詳細な検討は必要はありません。 このような判断や検討のためには、実はCAEはあまり必要ありません。材料力学の最も基本的なことを 理解していれば、ほとんどの場合は手計算で十分な検討を行えます。 ただし、高張力鋼や脆性材などでの疲労破壊の発生を完全に防止するためには、材料力学のなかでも クラックの強度の専門分野である破壊力学を用いた検討が必要となります。そのため、破壊力学について クラック発生防止に役立つ内容に絞って解説します。 適切な応力集中部の疲労破壊防止対策方法を身につけて、無駄な時間を費やすことのない設計を目指しましょう。
プログラム
１．応力集中の高さと壊れやすさの関係 （１）寸法効果の現象とその推定方法 ａ．寸法効果という現象 ｂ．寸法効果の推定方法 （２）応力集中係数αと強度の低下への影響 ａ．強度はαに反比例して下がるわけではない ｂ．切欠き係数(＝強度低下率)β （３）材料の強度と靱性について ２．高い応力集中部の強度検討に必要な知識 （１）応力の流線について ａ．応力の流線とは ｂ．応力の流線の設計への応用例 （２）サン・ブナンの原理について ａ．サン・ブナンの原理とは ｂ．材料力学の公式との関係 ｃ．材料強度試験等の条件との関係 ３．応力集中の分類と応力集中係数αの推定 （１）応力集中の発生原因と応力の流線との対応 （２）応力集中部の応力分布の形状 ａ．αが有限値の場合 ｂ．αが∞の場合(クラックや特異点) （３）αが∞の場合の強度評価の方法 （４）クラックとみなせる形状 溶接の不溶着部、接着の不良部 （５）高応力集中部にクラックを想定する方法 ４．クラックの強度の評価方法～破壊力学について （１）クラック周辺に発生する応力分布の分類 ａ．最も基本的な対称分布 ～モードⅠ：クラックが口を開く分布 ｂ．クラック面に対して反対称な応力分布 ～モードⅡ：斜めのクラックで発生 ｃ．もうひとつの面外方向に反対称な応力分布 ～モードⅢ：環状のクラックで重要 （２）応力拡大係数について ａ．各モードの応力拡大係数(Ｋ値) ｂ．モードが混在した場合の合成応力拡大係数 （３）クラックの強度評価の方法 ａ．静的破壊の防止～破壊靭性値(ＫIC)と対比 ｂ．疲労破壊の防止～応力拡大係数振幅の疲労限度(ΔＫth)と対比 ｃ．クラックの成長量の把握～S-N線図に対応するda/dN線図の利用 （４）ΔＫthの値の推定方法 ａ．金属材料の値の推定 ｂ．平均応力の影響 ５．高応力集中部の疲労破壊防止への破壊力学の応用方法 （１）高応力集中部にクラックを想定する方法 （２）通常の疲労破壊防止を図る方法の確認 （３）高応力集中部の疲労破壊防止を図る方法 （４）疲労破壊防止の例
付録． １．代表的なクラックの応力拡大係数の計算式 ２．ＣＡＥによる応力拡大係数の計算の方法