JP2016156630A - Fatigue limit evaluation method and fatigue limit evaluation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate fatigue limit of an evaluation target member having a non-periodic surface roughness profile.SOLUTION: A fatigue limit evaluation device 10 comprises: a peak coordinate value extraction part 12 for extracting peak coordinate values of mountains and valleys contained in measurement values of a surface profile of an evaluation target member; an evaluation profile data creation part 13 for, with respect to the extracted peak coordinate values, when a height difference between the adjacent mountain and valley is smaller than a predetermined threshold, performing filtering processing for removing one or both of the peak coordinate values, for creating evaluation profile data in which, the height difference between the adjacent mountain and valley becomes equal to or more than the predetermined threshold; a surface roughness index value calculation part 14 for, by using depth of each valley, and distance between adjacent mountains, or distance between adjacent valleys obtained from the evaluation profile, for calculating surface roughness index values; and a fatigue limit estimation value calculation part 15 for calculating a fatigue limit estimation value of the evaluation target member by using a maximum value of the calculated surface roughness index values.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、機器を構成する部材の疲労限度評価方法および疲労限度評価装置に関する。   The present invention relates to a fatigue limit evaluation method and a fatigue limit evaluation apparatus for members constituting a device.

機器の破損原因の多くは、機器を構成する部材の金属疲労による破壊である。金属疲労とは、荷重が繰返し加えられることよって、機器の部材表面に発生した微小なき裂(亀裂)が部材内部に進展して、最終的には当該部材を貫通して破損に至る現象である。このような金属疲労において、部材が破壊しない限界の応力である疲労限度は、当該部材の表面状態の影響を受けることが知られている。   Many of the causes of equipment damage are destruction of members constituting the equipment due to metal fatigue. Metal fatigue is a phenomenon in which a minute crack (crack) generated on the surface of a member of a device develops inside the member due to repeated application of a load, and eventually breaks through the member. . In such metal fatigue, it is known that a fatigue limit, which is a limit stress at which a member does not break, is affected by the surface state of the member.

ところで、実際の機器の部材の表面状態としては、設計・製作時の部材の表面状態だけでなく、供用期間中に付いた想定外の傷や腐食の影響などを考慮する必要がある。すなわち、機器の部材の表面状態は、機器の供用期間中に刻々と変化する。従って、部材の表面状態が経年変化したときの機器の継続運転可否判断のためには、部材の表面状態を定量的に計測し、その計測結果に基づき疲労限度を評価する技術の確立が重要となる。   By the way, as the surface state of the actual device member, it is necessary to consider not only the surface state of the member at the time of design and production but also the effects of unexpected scratches and corrosion attached during the service period. That is, the surface state of the member of an apparatus changes every moment during the service period of an apparatus. Therefore, it is important to establish a technology that quantitatively measures the surface condition of a member and evaluates the fatigue limit based on the measurement result in order to determine whether or not the equipment can be continuously operated when the surface condition of the member changes over time. Become.

非特許文献1には、旋盤加工痕のような周期的な微小な切欠きプロファイル(周期的な表面粗さ)を有する部材の疲労限度を定量的に評価する方法が開示されている。すなわち、非特許文献1では、部材表面に形成された周期的な微小な切欠きを部材表面のき裂とみなし、その周期的なき裂の応力拡大係数から疲労限度の支配因子である√areaを求め、当該部材の疲労限度を算出する方法が示されている。   Non-Patent Document 1 discloses a method for quantitatively evaluating the fatigue limit of a member having a periodic minute notch profile (periodic surface roughness) such as a lathe machining trace. That is, in Non-Patent Document 1, a periodic minute notch formed on the surface of a member is regarded as a crack on the surface of the member, and √area which is a governing factor of the fatigue limit is determined from the stress intensity factor of the periodic crack. A method for obtaining and calculating the fatigue limit of the member is shown.

村上敬宜,高橋宏治,山下晃生,「疲労強度に及ぼす表面粗さの影響の定量的評価(粗さの深さとピッチの影響)」,日本機械学会論文集A編,1997年8月,第63巻612号,p.1612−1619Murakami Takayoshi, Takahashi Koji, Yamashita Yasuo, "Quantitative evaluation of the effect of surface roughness on fatigue strength (effect of roughness depth and pitch)", Japan Society of Mechanical Engineers, A, August 1997, No. 63, 612, p. 1612-1619

しかしながら、非特許文献1に開示されている疲労限度の評価方法は、周期的な表面粗さプロファイルを有する部材の疲労限度の評価には有効であっても、非周期的な表面粗さプロファイルを有する部材の疲労限度の評価には、必ずしも有効であるとは限らない。   However, even though the fatigue limit evaluation method disclosed in Non-Patent Document 1 is effective for evaluating the fatigue limit of a member having a periodic surface roughness profile, the non-periodic surface roughness profile is used. It is not always effective for the evaluation of the fatigue limit of a member.

そこで、本発明は、非周期的な表面粗さプロファイルを有する部材に適用可能な疲労限度評価方法および疲労限度評価装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fatigue limit evaluation method and a fatigue limit evaluation apparatus that can be applied to a member having an aperiodic surface roughness profile.

本発明に係る疲労限度評価方法は、評価対象部材の表面プロファイルを計測する表面粗さ計測装置に接続されたコンピュータが、前記表面粗さ計測装置から、前記評価対象部材の表面プロファイルの計測値を取得するステップと、前記取得した表面プロファイルの計測値に含まれる山のピーク座標値および谷のピーク座標値を抽出するステップと、前記抽出した山のピーク座標値および谷のピーク座標値からなるデータに対して、互いに隣接する山および谷の高低差が所定の閾値よりも小さい場合にその一方または両方の山または谷のピーク座標値を除去するフィルタリング処理を施し、互いに隣接する山および谷の高低差が前記所定の閾値以上となるような評価用プロファイルのデータを生成するステップと、前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれの谷の深さと隣接する山と山もしくは谷と谷の距離を求め、その求めた値を用いて、前記評価用プロファイルの表面粗さ指標値を算出するステップと、前記算出した表面粗さ指標値のうち相対的に大きな値を用いて前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出するステップと、を実行することを特徴とする。
そして、さらに好ましくは、前記疲労限度推定値を算出するステップにおいて用いられる表面粗さ指標値は、前記表面粗さ指標値を算出するステップにおいて、前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれ求めた表面粗さ指標値の最大値であることを特徴とする。
In the fatigue limit evaluation method according to the present invention, a computer connected to a surface roughness measuring device for measuring a surface profile of an evaluation target member obtains a measured value of the surface profile of the evaluation target member from the surface roughness measurement device. The step of acquiring, the step of extracting the peak coordinate value of the mountain and the peak coordinate value of the valley included in the measurement value of the acquired surface profile, and the data comprising the peak coordinate value of the extracted mountain and the peak coordinate value of the valley When the height difference between adjacent peaks and valleys is smaller than a predetermined threshold, a filtering process is performed to remove the peak coordinate values of one or both peaks or valleys, and the heights of adjacent peaks and valleys Generating evaluation profile data such that the difference is greater than or equal to the predetermined threshold; and including the evaluation profile in the evaluation profile. Calculating the surface roughness index value of the evaluation profile using the obtained value, and determining the depth of each valley and the distance between the adjacent mountain and mountain or valley and valley Calculating a fatigue limit estimated value of the evaluation target member using a relatively large value among the surface roughness index values.
And more preferably, the surface roughness index value used in the step of calculating the fatigue limit estimated value is the surface obtained for each valley included in the evaluation profile in the step of calculating the surface roughness index value. It is the maximum value of the roughness index value.

本発明によれば、非周期的な表面粗さプロファイルを有する部材に適用可能な疲労限度評価方法および疲労限度評価装置が提供される。   According to the present invention, a fatigue limit evaluation method and a fatigue limit evaluation apparatus applicable to a member having an aperiodic surface roughness profile are provided.

本発明の実施形態に係る疲労限度評価装置の機能構成の例を示した図。The figure which showed the example of the function structure of the fatigue limit evaluation apparatus which concerns on embodiment of this invention. (a)は、評価対象部材の表面プロファイルの例を模式的に示した図、(b)は、表面プロファイル計測値のデータ構造の例を示した図。(A) is the figure which showed typically the example of the surface profile of the evaluation object member, (b) The figure which showed the example of the data structure of the surface profile measurement value. (a)は、評価対象部材の表面プロファイルにおけるピーク点の例を模式的に示した図、(b)は、ピーク座標値のデータ構造の例を示した図。(A) is the figure which showed typically the example of the peak point in the surface profile of an evaluation object member, (b) The figure which showed the example of the data structure of a peak coordinate value. (a)は、評価用プロファイルの例を模式的に示した図、(b)は、評価用プロファイルデータのデータ構造の例を示した図。(A) is the figure which showed the example of the profile for evaluation typically, (b) is the figure which showed the example of the data structure of the profile data for evaluation. 本実施形態に係る表面粗さ指標値√areaAを算出するのに必要なき裂(谷)の大きさを評価するパラメータaおよび2bを説明するための表面プロファイルの例を示した図。The figure which showed the example of the surface profile for demonstrating the parameters a and 2b which evaluate the magnitude | size of the crack (valley) required in order to calculate the surface roughness index value √areaA concerning this embodiment. 評価対象部材で実測された表面プロファイルおよびその表面プロファイルから生成された評価用プロファイルの例を示した図。The figure which showed the example of the profile for evaluation produced | generated from the surface profile actually measured with the evaluation object member, and the surface profile. 各種評価対象部材の疲労限度推定値と疲労限度実測値との関係の例を表した図であり、(a)は、閾値H(=C・R)の定数C=0.1のときの疲労限度推定値と疲労限度実測値との関係を表した図、(b)は、定数C=0.3のときの疲労限度推定値と疲労限度実測値との関係を表した図。It is a figure showing the example of the relationship between the fatigue limit estimated value of various evaluation object members, and the fatigue limit measured value, (a) is fatigue when the constant C = 0.1 of the threshold value H (= CR) The figure showing the relationship between a limit estimated value and a fatigue limit measured value, (b) is the figure showing the relationship between the fatigue limit estimated value and the fatigue limit measured value when the constant C = 0.3. 本実施形態に係る疲労限度評価装置を評価対象部材の疲労限度の定期検査に適用した場合の検査手順の例を示した図。The figure which showed the example of the test | inspection procedure at the time of applying the fatigue limit evaluation apparatus which concerns on this embodiment to the periodic inspection of the fatigue limit of the evaluation object member. 本発明の実施形態の第1の変形例に係る疲労限度評価装置の機能構成の例を示した図。The figure which showed the example of the function structure of the fatigue limit evaluation apparatus which concerns on the 1st modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第2の変形例に係る疲労限度評価装置の機能構成の例を示した図。The figure which showed the example of the function structure of the fatigue limit evaluation apparatus which concerns on the 2nd modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の第3の変形例に係る疲労限度評価装置の機能構成の例を示した図。The figure which showed the example of the function structure of the fatigue limit evaluation apparatus which concerns on the 3rd modification of embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る疲労限度評価装置10の機能構成の例を示した図である。図1に示すように、疲労限度評価装置10は、表面プロファイル計測値取得部11、ピーク座標値抽出部12、評価用プロファイルデータ生成部13、表面粗さ指標値算出部14、疲労限度推定値算出部15、疲労限度診断部16、表面プロファイル計測値記憶部21、ピーク座標値記憶部22、評価用プロファイルデータ記憶部23、入力装置25、出力装置26などの機能ブロックを含んで構成される。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a fatigue limit evaluation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a fatigue limit evaluation apparatus 10 includes a surface profile measurement value acquisition unit 11, a peak coordinate value extraction unit 12, an evaluation profile data generation unit 13, a surface roughness index value calculation unit 14, and a fatigue limit estimated value. The calculation unit 15, the fatigue limit diagnosis unit 16, the surface profile measurement value storage unit 21, the peak coordinate value storage unit 22, the evaluation profile data storage unit 23, the input device 25, and the output device 26 are configured to include functional blocks. .

以上のような機能構成を有する疲労限度評価装置10は、ハードウエア的には、図示しない中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)と記憶装置とを備えた一般的なコンピュータによって実現される。その場合、表面プロファイル計測値取得部11、ピーク座標値抽出部12、評価用プロファイルデータ生成部13、表面粗さ指標値算出部14、疲労限度推定値算出部15および疲労限度診断部16のそれぞれ機能は、前記コンピュータの中央演算処理装置がその記憶装置に格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。また、表面プロファイル計測値記憶部21、ピーク座標値記憶部22および評価用プロファイルデータ記憶部23は、前記記憶装置の一部に割り当てられた記憶領域として実現される。また、入力装置25は、キーボード、マウス、タッチパネルなどによって構成され、疲労限度評価装置10のユーザが様々な情報を中央演算処理装置に入力するのに用いられる。また、出力装置26は、液晶表示装置などによって構成され、中央演算処理装置が所定のプログラムを実行して得られた結果などを表示するのに用いられる。   The fatigue limit evaluation device 10 having the above-described functional configuration is realized in terms of hardware by a general computer including a central processing unit (CPU) and a storage device (not shown). In that case, each of the surface profile measurement value acquisition unit 11, the peak coordinate value extraction unit 12, the evaluation profile data generation unit 13, the surface roughness index value calculation unit 14, the fatigue limit estimated value calculation unit 15, and the fatigue limit diagnosis unit 16 The function is realized by the central processing unit of the computer executing a predetermined program stored in the storage device. Further, the surface profile measurement value storage unit 21, the peak coordinate value storage unit 22, and the evaluation profile data storage unit 23 are realized as a storage area allocated to a part of the storage device. The input device 25 includes a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like, and is used by a user of the fatigue limit evaluation device 10 to input various information to the central processing unit. The output device 26 is constituted by a liquid crystal display device or the like, and is used for displaying a result obtained by the central processing unit executing a predetermined program.

さらに、疲労限度評価装置10は、図示しない評価対象部材の表面プロファイルを計測する表面粗さ計測装置31、同評価対象部材の硬さを計測する硬さ計測装置32、同評価対象部材の残留応力を計測する残留応力計測装置33などに通信ケーブルを介して接続されている。なお、通信ケーブルは、コンピュータとの間の情報通信を可能にするものであれば、LAN(Local Area Network)ケーブルやUSB(Universal Serial Bus)ケーブルなど、どのようなものであってもよい。   Further, the fatigue limit evaluation device 10 includes a surface roughness measurement device 31 that measures a surface profile of an evaluation target member (not shown), a hardness measurement device 32 that measures the hardness of the evaluation target member, and a residual stress of the evaluation target member. Is connected via a communication cable to a residual stress measuring device 33 or the like. Note that the communication cable may be anything such as a LAN (Local Area Network) cable or a USB (Universal Serial Bus) cable as long as it enables information communication with the computer.

以下、疲労限度評価装置10の各機能ブロックの機能について、図1に加え、図2以下の図面も参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明では、表面粗さプロファイルを、表面プロファイル、または、単に、プロファイルという。   Hereinafter, the function of each functional block of the fatigue limit evaluation apparatus 10 will be described in detail with reference to FIG. 2 and subsequent drawings in addition to FIG. In the following description, the surface roughness profile is referred to as a surface profile or simply a profile.

図2(a)は、評価対象部材の表面プロファイルの例を模式的に示した図、図2(b)は、表面プロファイル計測値のデータ構造の例を示した図である。評価対象部材の表面プロファイルとは、同評価対象部材の表面の凹凸の高さ方向の断面形状を意味し、その計測値(表面プロファイル計測値211)は、通常、評価対象部材の表面に平行なx軸方向の座標値と同評価対象部材の表面に垂直なy軸方向の座標値とによって表される。   FIG. 2A is a diagram schematically showing an example of the surface profile of the evaluation target member, and FIG. 2B is a diagram showing an example of the data structure of the surface profile measurement value. The surface profile of the evaluation target member means a cross-sectional shape in the height direction of the unevenness of the surface of the evaluation target member, and the measurement value (surface profile measurement value 211) is usually parallel to the surface of the evaluation target member. It is represented by the coordinate value in the x-axis direction and the coordinate value in the y-axis direction perpendicular to the surface of the evaluation target member.

すなわち、表面粗さ計測装置31は、評価対象部材の表面に平行な直線(x軸)に沿って所定の間隔(例えば、10μm間隔)で、同評価対象部材の表面に垂直な方向(y軸方向)の表面の位置(被計測点の位置)を計測する。図2(a)の例では、評価対象部材の表面の凹凸の高さ方向(y軸方向)の断面形状が実線で表され、被計測点p,p,p,・・・が黒丸印で表されている。 That is, the surface roughness measuring device 31 has a predetermined interval (for example, 10 μm interval) along a straight line (x-axis) parallel to the surface of the evaluation target member, and a direction (y-axis) perpendicular to the surface of the evaluation target member. (Direction) surface position (measurement point position) is measured. In the example of FIG. 2A, the cross-sectional shape in the height direction (y-axis direction) of the unevenness of the surface of the evaluation target member is represented by a solid line, and the measurement points p 1 , p 2 , p 3 ,. It is represented by a black circle.

従って、表面プロファイル計測値取得部11(図1参照)は、次の[1],[2]の処理を実行する。
[1]表面粗さ計測装置31から、被計測点p,p,p,・・・の座標値(x,y),(x,y),(x,y),・・・を取得する。
[2]前記取得した被計測点p,p,p,・・・の座標値(x,y),(x,y),(x,y),・・・を、評価対象部材の表面プロファイル計測値211として表面プロファイル計測値記憶部21に格納する(図2(b)参照)。
Therefore, the surface profile measurement value acquisition unit 11 (see FIG. 1) executes the following processes [1] and [2].
[1] From the surface roughness measuring device 31, coordinate values (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y) of measured points p 1 , p 2 , p 3 ,. 3 ), ... are acquired.
[2] Coordinate values (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ) of the acquired measurement points p 1 , p 2 , p 3 ,. Is stored in the surface profile measurement value storage unit 21 as the surface profile measurement value 211 of the evaluation target member (see FIG. 2B).

図3(a)は、評価対象部材の表面プロファイルにおけるピーク点の例を模式的に示した図、図3(b)は、ピーク座標値のデータ構造の例を示した図である。ここで、ピーク点とは、表面プロファイル計測値211が表す表面プロファイルにおいて、凹凸の谷または山のピークに該当する点をいう。すなわち、被計測点pのy軸方向の座標値yが、隣接する被計測点pn−1,pn+1のy軸方向の座標値yn−1,yn+1のいずれよりも大きいか、または、いずれよりも小さい場合、その被計測点pをピーク点Pという。なお、図3(a)では、ピーク点P,P,P,・・・は白丸印で表されている。 FIG. 3A is a diagram schematically illustrating an example of peak points in the surface profile of the evaluation target member, and FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a data structure of peak coordinate values. Here, the peak point refers to a point corresponding to a peak of an uneven valley or mountain in the surface profile represented by the surface profile measurement value 211. That is, whether the coordinate value y n in the y-axis direction of the measurement point p n is greater than any of the adjacent the measurement point p n-1, p n + 1 of coordinate values y n-1 in the y-axis direction, y n + 1 Or the measured point pn is referred to as a peak point PN . In FIG. 3A, the peak points P 1 , P 2 , P 3 ,... Are represented by white circles.

従って、ピーク座標値抽出部12(図1参照)は、次の[1]〜[3]の処理を実行する。
[1]表面プロファイル計測値記憶部21から被計測点p,p,p,・・・の座標値(x,y),(x,y),(x,y),・・・を読み出す。
[2]前記読み出した被計測点p,p,p,・・・の座標値(x,y),(x,y),(x,y),・・・から、ピーク点P,P,P,・・・に該当する座標値(X,Y),(X,Y),(X,Y),・・・を抽出する。
[3]前記抽出した座標値(X,Y),(X,Y),(X,Y),・・・を、ピーク座標値221としてピーク座標値記憶部22に格納する(図3(b)参照)。
Therefore, the peak coordinate value extraction unit 12 (see FIG. 1) executes the following processes [1] to [3].
[1] Coordinate values (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y) of the measured points p 1 , p 2 , p 3 ,. 3 ) Read out.
[2] Coordinate values (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ) of the read measurement points p 1 , p 2 , p 3 ,. From the coordinate values (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X 3 , Y 3 ),... Corresponding to the peak points P 1 , P 2 , P 3 ,. Extract.
[3] The extracted coordinate values (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X 3 , Y 3 ),... Are stored as peak coordinate values 221 in the peak coordinate value storage unit 22. (See FIG. 3B).

図4(a)は、評価用プロファイルの例を模式的に示した図、図4(b)は、評価用プロファイルデータのデータ構造の例を示した図である。ここで、評価用プロファイルとは、図4(a)に示すように、表面粗さ計測装置31で計測された表面プロファイルにおける互いに隣接するピーク点P,PN+1の高低差が所定の閾値Hよりも小さい場合、一方または両方のピーク点P,PN+1の存在を無視し、高低差が所定の閾値H以上になるようなピーク点Q,Q,Q,・・・で構成される表面プロファイルのことをいう。なお、図4(a)では、評価用プロファイルは太い実線で表され、表面粗さ計測装置31で計測された表面プロファイルは、破線で表されている。また、図4(b)に示すように、評価用プロファイルデータ231は、評価用プロファイルにおけるピーク点Q,Q,Q,・・・の座標値(X’,Y’),(X’,Y’),(X’,Y’),・・・により構成される。 FIG. 4A is a diagram schematically showing an example of an evaluation profile, and FIG. 4B is a diagram showing an example of the data structure of evaluation profile data. Here, as shown in FIG. 4A, the evaluation profile is a predetermined threshold value H that is a difference in height between adjacent peak points P N and P N + 1 in the surface profile measured by the surface roughness measuring device 31. Is smaller than the peak point P N , P N + 1 is ignored, and the peak points Q 1 , Q 2 , Q 3 ,... Refers to the surface profile to be applied. In FIG. 4A, the evaluation profile is represented by a thick solid line, and the surface profile measured by the surface roughness measuring device 31 is represented by a broken line. As shown in FIG. 4B, the evaluation profile data 231 includes coordinate values (X ′ 1 , Y ′ 1 ) of peak points Q 1 , Q 2 , Q 3 ,. (X ′ 2 , Y ′ 2 ), (X ′ 3 , Y ′ 3 ),...

従って、評価用プロファイルデータ生成部13(図1参照)は、次の[1]〜[4]の処理を実行する。
[1]ピーク座標値記憶部22からピーク点P,P,P,・・・の座標値(X,Y),(X,Y),(X,Y),・・・を読み出す。
[2]前記読み出したピーク点P,P,P,・・・に対して、互いに隣接するピーク点P,Pi+1の高低差が所定の閾値Hよりも小さい場合、そのピーク点P,Pi+1の一方または両方の座標値(X,Y),(Xi+1,Yi+1)を除去するフィルタリング処理を施す。
[3]前記フィルタリング処理後に互いに隣接するピーク点Q,QN+1の高低差が所定の閾値H以上となるような評価用プロファイルデータ231を生成する。
[4]前記生成した評価用プロファイルデータ231であるピーク点Q,Q,Q,・・・の座標値(X’,Y’),(X’,Y’),(X’,Y’),・・・を、評価用プロファイルデータ記憶部23に格納する。
Therefore, the evaluation profile data generation unit 13 (see FIG. 1) executes the following processes [1] to [4].
[1] The coordinate values (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X 3 , Y 3 ) of the peak points P 1 , P 2 , P 3 ,. , ... are read out.
[2] When the height difference between the peak points P i , P i + 1 adjacent to the read peak points P 1 , P 2 , P 3 ,... Filtering processing is performed to remove one or both of the coordinate values (X i , Y i ) and (X i + 1 , Y i + 1 ) of P i and P i + 1 .
[3] The evaluation profile data 231 is generated so that the height difference between the peak points Q N and Q N + 1 adjacent to each other after the filtering process is equal to or greater than a predetermined threshold value H.
[4] The coordinate values (X ′ 1 , Y ′ 1 ), (X ′ 2 , Y ′ 2 ) of the peak points Q 1 , Q 2 , Q 3 ,. (X ′ 3 , Y ′ 3 ),... Are stored in the evaluation profile data storage unit 23.

また、本実施形態では、以上の処理で用いられる閾値Hは、評価対象部材の表面プロファイル計測値211から得られる表面粗さパラメータRに正の定数Cを乗じた値、すなわち、H=C・Rと表されるものとする。そして、その表面粗さパラメータRとしては、例えば、日本工業規格(JIS B0601「製品の幾何特性仕様(GPS)−表面性状:輪郭曲線方式−用語,定義及び表面性状パラメータ」)で、その算出法が規定されている十点平均粗さRzjis、算術平均粗さR、最大高さRなどから1つを選んで採用するのが好ましい。 In the present embodiment, the threshold value H used in the above processing is a value obtained by multiplying the surface roughness parameter R obtained from the surface profile measurement value 211 of the evaluation target member by a positive constant C, that is, H = C · It shall be expressed as R. The surface roughness parameter R is, for example, a Japanese Industrial Standard (JIS B0601 “Product Geometric Specification (GPS) —Surface Properties: Contour Curve Method—Terms, Definitions, and Surface Property Parameters”) It is preferable to select one from ten-point average roughness R zjis , arithmetic average roughness R a , maximum height R z and the like.

なお、表面粗さパラメータRとして、10点平均粗さRzjisまたは最大高さRを採用した場合には、定数Cの値は、通常、1以下になるが、算術平均粗さRを採用した場合には、1を超える場合もある。いずれにせよ、定数Cの適切な値は、表面粗さパラメータRの種類に応じて実験的または経験的に定められる。 When the 10-point average roughness R zjis or the maximum height R z is adopted as the surface roughness parameter R, the value of the constant C is usually 1 or less, but the arithmetic average roughness Ra is If it is adopted, it may exceed 1. In any case, an appropriate value of the constant C is determined experimentally or empirically depending on the type of the surface roughness parameter R.

また、日本工業規格(JIS B0601)では、十点平均粗さRzjisの計算方法については言及される一方で、例えば、8点平均粗さや20点平均粗さなどについては言及されていない。しかしながら、8点平均粗さや20点平均粗さなどn点平均粗さについても、十点平均粗さRzjisと同様にして計算することができる。従って、表面粗さパラメータRとしては、十点平均粗さRzjisの代わりにn点平均粗さを用いるものとしてもよい。ただし、ここでいうnは、正の整数である。 Further, in the Japanese Industrial Standard (JIS B0601), the calculation method of the ten-point average roughness R zjis is mentioned, but for example, the 8-point average roughness, the 20-point average roughness, etc. are not mentioned. However, the n-point average roughness such as the 8-point average roughness and the 20-point average roughness can be calculated in the same manner as the ten-point average roughness R zjis . Therefore, as the surface roughness parameter R, an n-point average roughness may be used instead of the ten-point average roughness R zjis . However, n here is a positive integer.

ところで、非特許文献1によれば、周期的なき裂(凹部)を有する評価対象部材の表面粗さ指標値√areaは、その周期的なき裂のピッチ2bおよびき裂の深さaを変数とする関数fで表わされるとしている。すなわち、√area=f(a,2b)と表される。   By the way, according to Non-Patent Document 1, the surface roughness index value √area of a member to be evaluated having a periodic crack (concave portion) has the periodic crack pitch 2b and the crack depth a as variables. The function f is expressed by That is, √area = f (a, 2b).

さらに、非特許文献1では、この表面粗さ指標値√areaを用いれば、疲労限度σは、次の式(1)によって精度よく推定されるものとしている。

Figure 2016156630
ここで、σ:疲労限度の推定値
Hv:ビッカース硬さ
Ro:応力比(=σmin/σmax
σmax:最大応力
σmin:最小応力
Further, in Non-Patent Document 1, if this surface roughness index value √area is used, the fatigue limit σ w is accurately estimated by the following equation (1).
Figure 2016156630
Where σ w : Estimated fatigue limit
Hv: Vickers hardness
Ro: Stress ratio (= σ min / σ max )
σ max : Maximum stress
σ min : Minimum stress

そこで、本実施形態では、表面粗さ指標値算出部14(図1参照)は、非特許文献1でいう表面粗さ指標値√areaに対応する表面粗さ指標値√areaAを算出する。次に、疲労限度推定値算出部15は、前記により算出された表面粗さ指標値√areaAを用いて疲労限度推定値σを算出する。以下、表面粗さ指標値算出部14および疲労限度推定値算出部15の処理について説明する。 Therefore, in this embodiment, the surface roughness index value calculation unit 14 (see FIG. 1) calculates a surface roughness index value √areaA corresponding to the surface roughness index value √area referred to in Non-Patent Document 1. Next, the fatigue limit estimated value calculation unit 15 calculates the fatigue limit estimated value σ w using the surface roughness index value √areaA calculated as described above. Hereinafter, processing of the surface roughness index value calculation unit 14 and the fatigue limit estimated value calculation unit 15 will be described.

図5は、本実施形態に係る表面粗さ指標値√areaAを算出するのに必要なき裂(谷)の大きさを評価するパラメータaおよび2bを説明するための表面プロファイルの例を示した図である。図5において、破線は、表面粗さ計測装置31で計測された表面プロファイルを表し、太い実線は、評価用プロファイルを表している。   FIG. 5 is a view showing an example of a surface profile for explaining parameters a and 2b for evaluating the size of a crack (valley) necessary for calculating the surface roughness index value √areaA according to the present embodiment. It is. In FIG. 5, a broken line represents a surface profile measured by the surface roughness measuring device 31, and a thick solid line represents an evaluation profile.

ここで、表面粗さ指標値算出部14は、評価用プロファイルデータ231を用いて当該評価用プロファイルにおけるパラメータaおよび2bに相当するデータを求め、その後、これらのデータを用いて表面粗さ指標値√areaAを算出する。   Here, the surface roughness index value calculation unit 14 obtains data corresponding to the parameters a and 2b in the evaluation profile using the evaluation profile data 231, and then uses these data to determine the surface roughness index value. √AreaA is calculated.

すなわち、表面粗さ指標値算出部14は、次の[1]〜[4]の手順に従って表面粗さ指標値√areaAを算出する。
[1]評価用プロファイルデータ231を参照し、評価用プロファイル(図5に描かれた太い実線)における山のピーク点Q,QN+2を抽出し、さらに、谷のピーク点QN+1,QN+3を抽出する。ここで、Nは2から始まる偶数(N=2,4,・・・)であるとする(以下、同様)。
[2]前記抽出した山のピーク点Q,QN+2のx方向の座標値を用いて、2つの山のx方向のピッチ2bを算出する。すなわち、2b=X’N+2−X’を算出する。
[3]前記抽出した山のピーク点Q,QN+2とその中間の谷のピーク点QN+1のy方向の座標値を用いて、それぞれの谷の深さaを算出する。このとき、谷の深さaは、隣接する山のうち、高いほうの山と当該谷との高低差であるとする。すなわち、谷のピーク点QN+1の谷の深さa=max(Y’,Y’N+2)−Y’N+1を計算する。ここで、maxは、最大値を求める関数を表す。
[4]以上のようにして求めた{(a,2b):N=2,4,・・・}を用いて、次の式(2)に従って√areaAを計算する。
√areaA=max{f(a,2b):N=2,4,・・・} (2)
That is, the surface roughness index value calculation unit 14 calculates the surface roughness index value √areaA according to the following procedures [1] to [4].
[1] With reference to the evaluation profile data 231, peak points Q N and Q N + 2 of the peaks in the evaluation profile (thick solid line drawn in FIG. 5) are extracted, and further, peak points Q N + 1 and Q N + 3 of the valleys are extracted. To extract. Here, N is an even number starting from 2 (N = 2, 4,...) (Hereinafter the same).
[2] The pitch 2b N in the x direction of the two peaks is calculated using the coordinate values in the x direction of the peak points Q N and Q N + 2 of the extracted peaks. That is, 2b N = X ′ N + 2 −X ′ N is calculated.
[3] Using the coordinate values in the y direction of the peak points Q N and Q N + 2 of the extracted peaks and the peak point Q N + 1 of the valley between them, the depth a N of each valley is calculated. At this time, it is assumed that the depth a N of the valley is a difference in height between the higher mountain and the valley among the adjacent mountains. That is, the valley depth a N = max (Y ′ N , Y ′ N + 2 ) −Y ′ N + 1 at the peak point Q N + 1 of the valley is calculated. Here, max represents a function for obtaining the maximum value.
[4] Using {(a N , 2b N ): N = 2, 4,...} Obtained as described above, √areaA is calculated according to the following equation (2).
√area A = max {f A (a N , 2b N ): N = 2, 4,...} (2)

また、式(2)では、√areaAとして、値の集合{f(a,2b):N=2,4,・・・}のうちから最大値を求めているが、これに限定されず、例えば、最大値と2番目に大きい値の平均値をとるなどとしてもよい。 In Equation (2), the maximum value is obtained from the value set {f A (a N , 2b N ): N = 2, 4,... For example, an average value of the maximum value and the second largest value may be taken.

以上の手順により、表面粗さ指標値√areaAが求められると、疲労限度推定値算出部15は、前記の式(1)または式(1)の一部を現実に合せた修正した式に従って、疲労限度推定値σを算出する。なお、式(1)を用いる場合、√area=√areaAとする。 When the surface roughness index value √areaA is obtained by the above procedure, the fatigue limit estimated value calculation unit 15 follows the formula (1) or a modified formula that actually matches a part of the formula (1), The fatigue limit estimated value σ w is calculated. In addition, when formula (1) is used, √area = √areaA.

また、疲労限度推定値σを算出するに当たっては、評価対象部材の硬さ(ビッカース硬さHv)や評価対象部材に加える応力比Roが必要となる。その場合、評価対象部材の硬さは、硬さ計測装置32で計測した値を用いるものとする。また、応力比Roの計算に必要な評価対象部材における残留応力は、残留応力計測装置33で計測した値を用いるものとする。 Also, when calculating the fatigue limit estimate sigma w, it is necessary to stress ratio Ro added to hardness (Vickers hardness Hv) and evaluated member evaluated member. In that case, the value measured by the hardness measuring device 32 is used as the hardness of the evaluation target member. In addition, as the residual stress in the evaluation target member necessary for calculating the stress ratio Ro, a value measured by the residual stress measuring device 33 is used.

図6は、評価対象部材で実測された表面プロファイルおよびその表面プロファイルから生成された評価用プロファイルの例を示した図である。なお、図6において、細い実線は実測された表面プロファイルを表し、太い実線は評価用プロファイルを表す。また、白の四角印は、評価用プロファイルの山または谷のピーク点を表し、黒丸印は、√areaAが最大となる谷のピーク点を表している。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a surface profile actually measured on the evaluation target member and an evaluation profile generated from the surface profile. In FIG. 6, the thin solid line represents the actually measured surface profile, and the thick solid line represents the evaluation profile. Further, the white square mark represents the peak point of the peak or valley of the evaluation profile, and the black circle mark represents the peak point of the valley where √areaA is maximum.

なお、図6の例では、実測された表面プロファイル(細い実線)における互いに隣接するピーク点の高低差を判定する閾値H(=C・R)の基準となる表面粗さのパラメータRとしては、日本工業規格でいう十点平均粗さRzjisが用いられ、定数Cの値としては、0.3が用いられている(すなわち、C=0.3)。 In the example of FIG. 6, as the surface roughness parameter R serving as a reference for the threshold value H (= C · R) for determining the height difference between adjacent peak points in the actually measured surface profile (thin solid line), The ten-point average roughness R zjis referred to in the Japanese Industrial Standard is used, and the value of the constant C is 0.3 (that is, C = 0.3).

以上、図6の例からも分かるように、評価用プロファイルとは、実測された表面プロファイルから小さな山と谷をフィルタリングにより除去したもの、すなわち、実測されたいわばミクロな表面プロファイルを大きな山と谷からなるマクロな表面プロファイルに変換したもの、ということができる。さらに、図6、式(2)などによれば、疲労限度推定値算出部15で算出される疲労限度推定値σは、√areaAが最大となる、マクロな谷(き裂)とその隣接する谷の影響によって決まると仮定するものである。 As can be seen from the example of FIG. 6, the evaluation profile is obtained by removing small peaks and valleys from the measured surface profile by filtering, that is, the actually measured micro-surface profile is divided into large peaks and valleys. It can be said that it has been converted to a macro surface profile consisting of Furthermore, according to FIG. 6, equation (2), etc., the fatigue limit estimated value σ w calculated by the fatigue limit estimated value calculating unit 15 is a macro valley (crack) where √areaA is maximum and its adjacent It is assumed that it is determined by the influence of the valley.

これは、評価用プロファイルにおける谷のうち、最も応力集中の大きい谷の応力に、その谷に隣接する谷の応力の干渉を考慮した値が疲労限度の決定要因となっていることを意味する。普通、切欠きなどの応力集中部が隣接すると、干渉によって応力は分散し、応力集中の影響は相対的に小さくなるため、この解釈は、自然といえる。しかしながら、実測された表面プロファイルにおける小さな山と谷を適切にフィルタリングできなければ、適切な評価用プロファイルを得ることができない。そこで、発明者らは、次に示すような様々な評価試験を行った。ここでは、その結果だけを示す。   This means that a value considering the interference of the stress of the valley adjacent to the valley of the valley having the largest stress concentration among the valleys in the evaluation profile is a determining factor of the fatigue limit. Normally, when stress concentration parts such as notches are adjacent to each other, the stress is dispersed by interference, and the influence of the stress concentration becomes relatively small, so this interpretation can be said to be natural. However, if the small peaks and valleys in the actually measured surface profile cannot be appropriately filtered, an appropriate evaluation profile cannot be obtained. Therefore, the inventors conducted various evaluation tests as shown below. Here, only the result is shown.

図7は、各種評価対象部材の疲労限度推定値と疲労限度実測値との関係の例を表した図であり、(a)は、閾値H(=C・R)の定数Cが0.1のときの疲労限度推定値と疲労限度実測値との関係を表した図、(b)は、定数Cが0.3のときの疲労限度推定値と疲労限度実測値との関係を表した図である。なお、このときに採用した表面粗さのパラメータRは、十点平均粗さRzjisである。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between estimated fatigue limit values and measured fatigue limit values of various evaluation target members. FIG. 7A shows a constant C of a threshold value H (= C · R) of 0.1. The figure showing the relationship between the fatigue limit estimated value and the fatigue limit measured value at the time of (b), (b) is the figure showing the relationship between the fatigue limit estimated value and the fatigue limit measured value when the constant C is 0.3 It is. The surface roughness parameter R employed at this time is the ten-point average roughness R zjis .

図7(a),(b)のグラフにおいて、横軸は疲労限度実測値、縦軸は疲労限度推定値を表し、その値は相対化されている。また、そのグラフの左下から右上に対角線状に描かれた直線は、疲労限度実測値と疲労限度推定値とが一致することを意味する。また、この直線に沿って上下に描かれた一点鎖線は、疲労限度推定値が疲労限度実測値に対し、プラスまたはマイナス10%外れていることを表している。   In the graphs of FIGS. 7A and 7B, the horizontal axis represents the actual fatigue limit value, the vertical axis represents the estimated fatigue limit value, and the values are relativized. Further, a straight line drawn diagonally from the lower left to the upper right of the graph means that the actual fatigue limit value matches the estimated fatigue limit value. In addition, the alternate long and short dash line drawn along the straight line indicates that the fatigue limit estimated value deviates by plus or minus 10% from the fatigue limit measured value.

また、図7(a),(b)のグラフにおいて、白または黒の丸印、四角印、三角印は、それぞれ異なる評価対象部材の異なる表面状態に異なる応力を加えた場合の評価試験結果を示したものである。ここで、表面状態とは、評価対象部材の材料や加工条件(例えば、グラインダ加工、ブラスト加工)などで決まる状態をいう。また、ここでは、応力比Ro(=σmin/σmax)が0および−1の応力条件についてのみ評価されている。 In the graphs of FIGS. 7A and 7B, white or black circles, squares, and triangles indicate evaluation test results when different stresses are applied to different surface states of different evaluation target members. It is shown. Here, the surface state refers to a state determined by the material of the evaluation target member, processing conditions (for example, grinder processing, blast processing), and the like. Further, here, only the stress conditions where the stress ratio Ro (= σ min / σ max ) is 0 and −1 are evaluated.

図7(a)、すなわち、C=0.1である場合には、評価対象のほとんどの部材の表面状態および応力条件について、疲労限度推定値と疲労限度実測値とが10%以上乖離している。一方、図7(b)、すなわち、C=0.3である場合には、評価対象のほとんどの部材の表面状態および応力条件について、疲労限度推定値と疲労限度実測値との乖離は、10%以内に収まっている。このことは、疲労限度推定値の推定精度を向上させるには、適切な評価用プロファイルを得るための適切な閾値H(=C・R)、すなわち、表面粗さパラメータRに応じて適切な定数Cの値またはその範囲を定めることが重要であることが分かる。   In FIG. 7A, that is, when C = 0.1, the estimated fatigue limit value and the measured fatigue limit value deviate by 10% or more for the surface condition and stress condition of most of the evaluation target members. Yes. On the other hand, in FIG. 7B, that is, when C = 0.3, the deviation between the fatigue limit estimated value and the fatigue limit measured value is 10 for the surface condition and stress condition of most of the evaluation target members. It is within%. This means that in order to improve the estimation accuracy of the fatigue limit estimation value, an appropriate threshold value H (= CR) for obtaining an appropriate evaluation profile, that is, an appropriate constant according to the surface roughness parameter R It can be seen that it is important to determine the value of C or its range.

また、本実施形態に係る疲労限度評価装置10において、定数Cの値を、評価対象部材の表面プロファイル計測値211から得られる表面粗さパラメータRに基づいて定めるとしていることは、閾値Hを決定する基準が明確化されるという効果をもたらす。すなわち、定数Cの値またはその範囲が実験的あるいは経験的に予め求められていれば、疲労限度評価装置10のユーザは、評価対象部材の表面プロファイルを計測し、その表面粗さパラメータを求めることによって、誰であっても容易に閾値Hを決定することができる。従って、どのようなユーザであっても、本実施形態に係る疲労限度評価装置10によって適切な評価用プロファイルを得ることができ、高精度な疲労限度の推定が可能となる。   In the fatigue limit evaluation apparatus 10 according to the present embodiment, the value of the constant C is determined based on the surface roughness parameter R obtained from the surface profile measurement value 211 of the evaluation target member. This brings about the effect that the standard to be clarified. That is, if the value of constant C or its range is obtained experimentally or empirically in advance, the user of fatigue limit evaluation apparatus 10 measures the surface profile of the evaluation target member and obtains the surface roughness parameter. Thus, anyone can easily determine the threshold value H. Therefore, any user can obtain an appropriate evaluation profile by the fatigue limit evaluation apparatus 10 according to the present embodiment, and can estimate the fatigue limit with high accuracy.

以上のような疲労限度評価装置10に、さらに、疲労限度診断部16(図1参照)を追加することによって、その疲労限度評価装置10を疲労限度検査装置として用いることができる。その場合、疲労限度診断部16は、例えば、次の[1]〜[3]の処理を実行する。
[1]別途評価された評価対象部材が受ける負荷応力値を、キーボードなどの入力装置25を介して読み込む。
[2]疲労限度推定値算出部15で算出された評価対象部材の疲労限度推定値を、前記読み込んだ負荷応力値と比較する。
[3]前記比較の結果、負荷応力値が疲労限度推定値以下であった場合には、液晶表示装置などの出力装置26に当該評価対象部材が「継続使用可」であることを表示し、また、負荷応力値が疲労限度推定値を超えていた場合には、同様の出力装置26に当該評価対象部材が「補修」または「交換」すべきものであることを表示する。
By adding a fatigue limit diagnostic unit 16 (see FIG. 1) to the fatigue limit evaluation apparatus 10 as described above, the fatigue limit evaluation apparatus 10 can be used as a fatigue limit inspection apparatus. In that case, the fatigue limit diagnosis unit 16 executes, for example, the following processes [1] to [3].
[1] The load stress value received by the separately evaluated evaluation target member is read through the input device 25 such as a keyboard.
[2] The fatigue limit estimated value of the evaluation target member calculated by the fatigue limit estimated value calculating unit 15 is compared with the read load stress value.
[3] As a result of the comparison, when the load stress value is equal to or less than the fatigue limit estimated value, the output device 26 such as a liquid crystal display device displays that the evaluation target member is “continuous use is possible” Further, when the load stress value exceeds the fatigue limit estimated value, the similar output device 26 displays that the member to be evaluated should be “repaired” or “replaced”.

図8は、本実施形態に係る疲労限度評価装置10を評価対象部材の疲労限度の定期評価に適用した場合の検査手順の例を示した図である。ただし、この検査手順は、主として検査員の作業手順として示されており、疲労限度評価装置10が実行する処理については、とくに破線で囲って示されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an inspection procedure when the fatigue limit evaluation apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the periodic evaluation of the fatigue limit of a member to be evaluated. However, this inspection procedure is mainly shown as an inspector's work procedure, and the processing executed by the fatigue limit evaluation apparatus 10 is particularly surrounded by a broken line.

図8に示すように、検査員は、まず、表面粗さ計測装置31を用いて評価対象部材の表面プロファイルを計測する(ステップS21)。この際、表面プロファイルの計測は、可搬式の粗さ計で計測してもよいし、現地で評価対象部材の表面形状を転写したレプリカの表面を検査室などに据え付けられた表面粗さ計測装置31で計測してもよい。   As shown in FIG. 8, the inspector first measures the surface profile of the evaluation target member using the surface roughness measuring device 31 (step S21). At this time, the surface profile may be measured with a portable roughness meter, or a surface roughness measuring device in which the surface of the replica, which is a transfer of the surface shape of the evaluation target member, is installed in an inspection room or the like. You may measure by 31.

次に、検査員は、硬さ計測装置32を用いて評価対象部材の硬さを計測し(ステップS21)、さらに、残留応力計測装置33を用いて評価対象部材の残留応力を計測する(ステップS23)。続いて、検査員は、別途、実験やシミュレーションなどの評価で得られた評価対象部材が受ける負荷応力値を、キーボードなどの入力装置25を介して疲労限度評価装置10へ入力する(ステップS24)。   Next, the inspector measures the hardness of the evaluation target member using the hardness measurement device 32 (step S21), and further measures the residual stress of the evaluation target member using the residual stress measurement device 33 (step S21). S23). Subsequently, the inspector separately inputs a load stress value received by the evaluation target member obtained by an evaluation such as an experiment or a simulation to the fatigue limit evaluation device 10 via the input device 25 such as a keyboard (step S24). .

以上のような検査員による作業が行われると、その作業の進行とともに、疲労限度評価装置10は、表面プロファイル計測値取得部11、ピーク座標値抽出部12、評価用プロファイルデータ生成部13、表面粗さ指標値算出部14および疲労限度推定値算出部15がなすべき処理を順次実行し、これらの処理結果として、疲労限度推定値を算出する(ステップS25)。   When the work by the inspector as described above is performed, as the work proceeds, the fatigue limit evaluation apparatus 10 includes a surface profile measurement value acquisition unit 11, a peak coordinate value extraction unit 12, an evaluation profile data generation unit 13, a surface Processing to be performed by the roughness index value calculation unit 14 and the fatigue limit estimated value calculation unit 15 is sequentially executed, and a fatigue limit estimated value is calculated as a result of these processing (step S25).

以下、疲労限度診断部16の処理として、疲労限度評価装置10は、前記算出された疲労限度推定値を、ステップS24で入力した負荷応力値と比較する(ステップS26)。その比較の結果、負荷応力値が疲労限度推定値以下であった場合には(ステップS26でYes)、疲労限度評価装置10は、当該評価対象部材が「継続使用可」であることを示すメッセージなどを、液晶表示装置などの出力装置26に表示する(ステップS27)。また、負荷応力値が疲労限度推定値を超えていた場合には(ステップS26でNo)、当該評価対象部材が「補修」または「交換」すべきものであること示すメッセージなどを、液晶表示装置などの出力装置26に表示する(ステップS28)。なお、この場合の出力装置26は、「補修」または「交換」を音声や警報ランプなどで報知するものであってもよい。   Hereinafter, as the processing of the fatigue limit diagnosis unit 16, the fatigue limit evaluation apparatus 10 compares the calculated fatigue limit estimated value with the load stress value input in step S24 (step S26). As a result of the comparison, when the load stress value is equal to or less than the fatigue limit estimated value (Yes in step S26), the fatigue limit evaluation device 10 indicates that the evaluation target member is “continuous use is possible”. Are displayed on the output device 26 such as a liquid crystal display device (step S27). Further, when the load stress value exceeds the fatigue limit estimated value (No in step S26), a message indicating that the member to be evaluated should be “repaired” or “replaced” is displayed on the liquid crystal display device or the like. Is displayed on the output device 26 (step S28). In this case, the output device 26 may notify the “repair” or “replacement” by voice or a warning lamp.

以上のように、本実施形態に係る疲労限度評価装置10を評価対象部材の疲労限度の定期検査に適用した場合には、検査員は、とくに判断が伴うような作業をしなくても済むので、その作業効率を向上させることが可能になるとともに、作業員に依存しない検査結果を得ることが可能になる。   As described above, when the fatigue limit evaluation apparatus 10 according to the present embodiment is applied to the periodic inspection of the fatigue limit of the evaluation target member, the inspector does not have to perform an operation that particularly requires judgment. The work efficiency can be improved, and an inspection result independent of the worker can be obtained.

以上に説明した実施形態では、疲労限度評価装置10の評価用プロファイルデータ生成部13は、表面粗さ計測装置31で計測された評価対象部材の表面プロファイルにおける小さな山や谷をフィルタリングして除去し、いわば、評価対象部材のマクロな粗さを表す評価用プロファイルを生成する。そして、表面粗さ指標値算出部14は、その評価用プロファイルに含まれるすべてのき裂(谷)について算出した表面粗さ指標値のうち、最大のものを表面粗さ指標値√areaAとして算出し、疲労限度推定値算出部15は、その表面粗さ指標値√areaAを用いて疲労限度推定値を算出する。   In the embodiment described above, the profile data generator for evaluation 13 of the fatigue limit evaluation device 10 filters and removes small peaks and valleys in the surface profile of the evaluation target member measured by the surface roughness measuring device 31. In other words, an evaluation profile representing the macro roughness of the evaluation target member is generated. Then, the surface roughness index value calculation unit 14 calculates the maximum one of the surface roughness index values calculated for all cracks (valleys) included in the evaluation profile as the surface roughness index value √areaA. The fatigue limit estimated value calculation unit 15 calculates the fatigue limit estimated value using the surface roughness index value √areaA.

従って、本実施形態に係る疲労限度評価装置10では、評価対象部材から得られる表面プロファイル計測値211が非周期的な表面粗さプロファイルを表すものであっても、その表面プロファイル計測値211からその評価対象部材の疲労限度推定値を算出することができる。よって、本実施形態により、非周期的な表面粗さプロファイルを有する機器の部材に適用可能な疲労限度評価方法および疲労限度評価装置が提供される。   Therefore, in the fatigue limit evaluation apparatus 10 according to the present embodiment, even if the surface profile measurement value 211 obtained from the evaluation target member represents a non-periodic surface roughness profile, the surface profile measurement value 211 determines that The estimated fatigue limit value of the member to be evaluated can be calculated. Therefore, according to the present embodiment, a fatigue limit evaluation method and a fatigue limit evaluation apparatus that can be applied to a member of a device having an aperiodic surface roughness profile are provided.

(実施形態の第1の変形例)
図9は、本発明の実施形態の第1の変形例に係る疲労限度評価装置10aの機能構成の例を示した図である。この第1の変形例に係る疲労限度評価装置10aは、外部の硬さ計測装置32および残留応力計測装置33に代わって、その内部に硬さ・残留応力データベース24を備えている点で、図1に示した疲労限度評価装置10と相違している。
(First Modification of Embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the fatigue limit evaluation apparatus 10a according to the first modification of the embodiment of the present invention. The fatigue limit evaluation apparatus 10a according to the first modified example includes a hardness / residual stress database 24 inside instead of the external hardness measurement apparatus 32 and the residual stress measurement apparatus 33. 1 is different from the fatigue limit evaluation apparatus 10 shown in FIG.

一般に、評価対象部材の硬さや残留応力は、主に部材の材料や表面の加工条件などに依存してほぼ一意的に決まるので、本変形例に係る疲労限度評価装置10aは、部材の材料や表面の加工条件などにその部材の硬さおよび残留応力が対応づけられて構成された情報が登録される硬さ・残留応力データベース24を備えている。そして、疲労限度評価装置10aには、硬さ計測装置32および残留応力計測装置33は接続されていなくてもよいものとしている。   In general, the hardness and residual stress of the evaluation target member are determined almost uniquely depending mainly on the material of the member and the processing conditions of the surface. Therefore, the fatigue limit evaluation apparatus 10a according to the present modification includes the material of the member, A hardness / residual stress database 24 is provided in which information configured by associating the surface processing conditions with the hardness and residual stress of the member is registered. And it is assumed that the hardness measuring device 32 and the residual stress measuring device 33 do not need to be connected to the fatigue limit evaluation device 10a.

以上のような構成の疲労限度評価装置10aでは、硬さ計測装置32を用いた評価対象部材の硬さの計測作業や残留応力計測装置33を用いた残留応力の計測作業をしなくても済む。その結果、疲労限度推定値を算出する疲労限度の評価作業や疲労限度の定期検査作業の効率が向上する。   In the fatigue limit evaluation apparatus 10 a configured as described above, it is not necessary to perform the work of measuring the hardness of the evaluation target member using the hardness measurement apparatus 32 or the work of measuring the residual stress using the residual stress measurement apparatus 33. . As a result, the efficiency of the fatigue limit evaluation work for calculating the fatigue limit estimated value and the periodic inspection work for the fatigue limit are improved.

(実施形態の第2の変形例)
図10は、本発明の実施形態の第2の変形例に係る疲労限度評価装置10bの機能構成の例を示した図である。この第2の変形例に係る疲労限度評価装置10bは、その内部に表面粗さ計測装置31が取り込まれている点で、図1に示した疲労限度評価装置10と相違している。
(Second Modification of Embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the fatigue limit evaluation device 10b according to the second modification of the embodiment of the present invention. The fatigue limit evaluation device 10b according to the second modification is different from the fatigue limit evaluation device 10 shown in FIG. 1 in that a surface roughness measuring device 31 is incorporated therein.

すなわち、図1に示した疲労限度評価装置10は、ハードウエア的には、いわゆるコンピュータだけで構成されたものであるが、本変形例に係る疲労限度評価装置10bは、コンピュータとそのコンピュータに接続された表面粗さ計測装置31によって構成される。近年のコンピュータは、高性能化とミニサイズ化が進行しているので、本変形例は、表面粗さ計測装置31を内蔵した疲労限度評価装置10bというよりも、疲労限度評価機能を有する表面粗さ計測装置を実現可能にするものともいえる。   That is, the fatigue limit evaluation apparatus 10 shown in FIG. 1 is configured only by a so-called computer in terms of hardware, but the fatigue limit evaluation apparatus 10b according to this modification is connected to a computer and the computer. The surface roughness measuring device 31 is configured. Since recent computers have advanced in performance and miniaturization, the present modified example has a surface roughness having a fatigue limit evaluation function rather than the fatigue limit evaluation device 10b incorporating the surface roughness measuring device 31. It can be said that the measurement device can be realized.

(実施形態の第3の変形例)
図11は、本発明の実施形態の第3の変形例に係る疲労限度評価装置10cの機能構成の例を示した図である。この第3の変形例に係る疲労限度評価装置10cは、その内部に表面粗さ計測装置31に加え、硬さ計測装置32および残留応力計測装置33が取り込まれている点で、図1に示した疲労限度評価装置10と相違している。
(Third Modification of Embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a fatigue limit evaluation apparatus 10c according to a third modification of the embodiment of the present invention. The fatigue limit evaluation apparatus 10c according to the third modification is shown in FIG. 1 in that a hardness measurement apparatus 32 and a residual stress measurement apparatus 33 are incorporated in addition to the surface roughness measurement apparatus 31 therein. This is different from the fatigue limit evaluation apparatus 10.

本変形例は、いわば、オールインワンの機能を備えた疲労限度評価装置10cが実現されたものといえる。従って、本変形例に係る疲労限度評価装置10cでは、評価対象部材の硬さや残留応力が、例えば、経時変化などで変化した場合でも、その硬さや残留応力を素早く計測できるので、より高精度の疲労限度推定値を素早く得ることが可能になる。   In other words, it can be said that this modification example realizes the fatigue limit evaluation apparatus 10c having an all-in-one function. Therefore, in the fatigue limit evaluation apparatus 10c according to this modification, even when the hardness or residual stress of the evaluation target member changes due to, for example, a change over time, the hardness or residual stress can be measured quickly, so that the accuracy is higher. A fatigue limit estimate can be obtained quickly.

なお、本発明は、以上に説明した実施形態および変形例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態および変形例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態や変形例の構成の一部を、他の実施形態や変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態や変形例の構成に他の実施形態や変形例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態や変形例の構成の一部について、他の実施形態や変形例に含まれる構成を追加・削除・置換することも可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and further includes various modifications. For example, the above-described embodiments and modifications have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of an embodiment or modification can be replaced with the configuration of another embodiment or modification, and the configuration of another embodiment or modification can be replaced with another embodiment or modification. It is also possible to add the following configuration. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment or modification, the configuration included in another embodiment or modification may be added, deleted, or replaced.

10,10a,10,b,10c 疲労限度評価装置
11 表面プロファイル計測値取得部
12 ピーク座標値抽出部
13 評価用プロファイルデータ生成部
14 表面粗さ指標値算出部
15 疲労限度推定値算出部
16 疲労限度診断部
21 表面プロファイル計測値記憶部
22 ピーク座標値記憶部
23 評価用プロファイルデータ記憶部
24 硬さ・残留応力データベース
25 入力装置
26 出力装置
31 表面粗さ計測装置
32 硬さ計測装置
33 残留応力計測装置
211 表面プロファイル計測値
221 ピーク座標値
231 評価用プロファイルデータ
10, 10a, 10, b, 10c Fatigue limit evaluation apparatus 11 Surface profile measurement value acquisition unit 12 Peak coordinate value extraction unit 13 Profile data generation unit for evaluation 14 Surface roughness index value calculation unit 15 Fatigue limit estimation value calculation unit 16 Fatigue Limit diagnosis unit 21 Surface profile measurement value storage unit 22 Peak coordinate value storage unit 23 Profile data storage unit for evaluation 24 Hardness / residual stress database 25 Input device 26 Output device 31 Surface roughness measurement device 32 Hardness measurement device 33 Residual stress Measuring device 211 Surface profile measurement value 221 Peak coordinate value 231 Profile data for evaluation

Claims (14)

評価対象部材の表面プロファイルを計測する表面粗さ計測装置に接続されたコンピュータが、
前記表面粗さ計測装置から、前記評価対象部材の表面プロファイルの計測値を取得するステップと、
前記取得した表面プロファイルの計測値に含まれる山のピーク座標値および谷のピーク座標値を抽出するステップと、
前記抽出した山のピーク座標値および谷のピーク座標値からなるデータに対して、互いに隣接する山および谷の高低差が所定の閾値よりも小さい場合にその一方または両方の山または谷のピーク座標値を除去するフィルタリング処理を施し、互いに隣接する山および谷の高低差が前記所定の閾値以上となるような評価用プロファイルのデータを生成するステップと、
前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれの谷の深さと隣接する山と山もしくは谷と谷の距離を求め、その求めた値を用いて、前記評価用プロファイルの表面粗さ指標値を算出するステップと、
前記算出した表面粗さ指標値のうち相対的に大きな値を用いて前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出するステップと、
を実行することを特徴とする疲労限度評価方法。
A computer connected to a surface roughness measuring device for measuring a surface profile of a member to be evaluated,
Obtaining a measurement value of the surface profile of the evaluation target member from the surface roughness measuring device;
Extracting a peak coordinate value of a mountain and a peak coordinate value of a valley included in the measurement value of the acquired surface profile;
When the height difference between adjacent peaks and valleys is smaller than a predetermined threshold with respect to the data consisting of the peak coordinate values of the extracted peaks and valley peak coordinates, the peak coordinates of one or both peaks or valleys Performing a filtering process to remove a value, and generating data of an evaluation profile such that a height difference between adjacent peaks and valleys is equal to or greater than the predetermined threshold;
For the valleys included in the evaluation profile, the depth of each valley and the distance between the adjacent mountains and mountains or the valley and valley are obtained, and the surface roughness index value of the evaluation profile is calculated using the obtained values. Steps,
Calculating a fatigue limit estimated value of the evaluation target member using a relatively large value among the calculated surface roughness index values;
Fatigue limit evaluation method characterized by performing
前記疲労限度推定値を算出するステップにおいて用いられる表面粗さ指標値は、前記表面粗さ指標値を算出するステップにおいて、前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれ求めた表面粗さ指標値の最大値であること
を特徴とする請求項1に記載の疲労限度評価方法。
The surface roughness index value used in the step of calculating the fatigue limit estimated value is the maximum of the surface roughness index value obtained for each valley included in the evaluation profile in the step of calculating the surface roughness index value. It is a value. The fatigue limit evaluation method of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記所定の閾値は、前記評価対象部材の表面プロファイルの計測値から求められる表面粗さパラメータに正の定数を乗じた値であること
を特徴とする請求項1に記載の疲労限度評価方法。
The fatigue limit evaluation method according to claim 1, wherein the predetermined threshold is a value obtained by multiplying a surface roughness parameter obtained from a measured value of a surface profile of the evaluation target member by a positive constant.
前記コンピュータは、
入力装置を介して入力される前記評価対象部材が受ける負荷応力値を前記算出した疲労限度推定値と比較し、前記負荷応力値が前記疲労限度推定値を超えていた場合には、前記評価対象部材の補修または交換を促すメッセージを出力装置に出力するステップをさらに実行すること
を特徴とする請求項1に記載の疲労限度評価方法。
The computer
The load stress value received by the evaluation target member input via the input device is compared with the calculated fatigue limit estimated value. When the load stress value exceeds the fatigue limit estimated value, the evaluation target The fatigue limit evaluation method according to claim 1, further comprising a step of outputting a message for prompting repair or replacement of the member to the output device.
前記コンピュータは、
前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出するステップにおいて、
前記表面粗さ指標値を算出するステップで算出される表面粗さ指標に加え、硬さ計測装置で計測される前記評価対象部材の硬さの値および残留効力計測装置で計測される前記評価対象部材の残留応力の値を用いて、前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の疲労限度評価方法。
The computer
In the step of calculating the fatigue limit estimate of the evaluation object member,
In addition to the surface roughness index calculated in the step of calculating the surface roughness index value, the evaluation value measured by the hardness value of the evaluation object member measured by the hardness measurement device and the residual efficacy measurement device The fatigue limit evaluation method according to claim 1, wherein an estimated fatigue limit value of the evaluation target member is calculated using a value of a residual stress of the member.
前記コンピュータは、
前記評価対象部材の加工条件に硬さと残留応力とを対応づけて構成された硬さ・残留応力データベースをさらに備え、
前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出するステップにおいて、
前記表面粗さ指標値を算出するステップで算出される表面粗さ指標に加え、前記評価対象部材の加工条件に応じて前記硬さ・残留応力データベースから得られる前記評価対象部材の硬さおよび残留応力を用いて、前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の疲労限度評価方法。
The computer
Further comprising a hardness / residual stress database configured by associating hardness and residual stress with the processing conditions of the evaluation target member;
In the step of calculating the fatigue limit estimate of the evaluation object member,
In addition to the surface roughness index calculated in the step of calculating the surface roughness index value, the hardness and residual of the evaluation target member obtained from the hardness / residual stress database according to the processing conditions of the evaluation target member The fatigue limit evaluation method according to claim 1, wherein an estimated fatigue limit value of the evaluation target member is calculated using stress.
評価対象部材の表面プロファイルを計測する表面粗さ計測装置から、前記評価対象部材の表面プロファイルの計測値を取得する表面プロファイル計測値取得部と、
前記取得した表面プロファイルの計測値に含まれる山のピーク座標値および谷のピーク座標値を抽出するピーク座標値抽出部と、
前記抽出した山のピーク座標値および谷のピーク座標値からなるデータに対して、互いに隣接する山および谷の高低差が所定の閾値よりも小さい場合にその一方または両方の山または谷のピーク座標値を除去するフィルタリング処理を施し、互いに隣接する山および谷の高低差が前記所定の閾値以上となるような評価用プロファイルのデータを生成する評価用プロファイルデータ生成部と、
前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれの谷の深さと隣接する山と山もしくは谷と谷の距離を求め、その求めた値を用いて、前記評価用プロファイルの表面粗さ指標値を算出する表面粗さ指標値算出部と、
前記算出した表面粗さ指標値のうち相対的に大きな値を用いて前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出する疲労限度推定値算出部と、
を備えることを特徴とする疲労限度評価装置。
From a surface roughness measuring device that measures the surface profile of the evaluation target member, a surface profile measurement value acquisition unit that acquires a measurement value of the surface profile of the evaluation target member;
A peak coordinate value extraction unit for extracting a peak coordinate value of a mountain and a peak coordinate value of a valley included in the measurement value of the acquired surface profile;
When the height difference between adjacent peaks and valleys is smaller than a predetermined threshold with respect to the data consisting of the peak coordinate values of the extracted peaks and valley peak coordinates, the peak coordinates of one or both peaks or valleys An evaluation profile data generation unit that performs filtering processing to remove values and generates evaluation profile data such that the height difference between adjacent peaks and valleys is equal to or greater than the predetermined threshold;
For the valleys included in the evaluation profile, the depth of each valley and the distance between the adjacent mountains and mountains or the valley and valley are obtained, and the surface roughness index value of the evaluation profile is calculated using the obtained values. A surface roughness index value calculator,
A fatigue limit estimated value calculating unit that calculates a fatigue limit estimated value of the evaluation target member using a relatively large value among the calculated surface roughness index values;
A fatigue limit evaluation apparatus comprising:
前記疲労限度推定値算出部において用いられる表面粗さ指標値は、前記表面粗さ指標値算出部において、前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれ求めた表面粗さ指標値の最大値であること
を特徴とする請求項7に記載の疲労限度評価装置。
The surface roughness index value used in the fatigue limit estimated value calculation unit is the maximum value of the surface roughness index value obtained for each valley included in the evaluation profile in the surface roughness index value calculation unit. The fatigue limit evaluation apparatus according to claim 7.
前記所定の閾値は、前記評価対象部材の表面プロファイルの計測値から求められる表面粗さパラメータに正の定数を乗じた値であること
を特徴とする請求項7に記載の疲労限度評価装置。
The fatigue limit evaluation apparatus according to claim 7, wherein the predetermined threshold is a value obtained by multiplying a surface roughness parameter obtained from a measured value of a surface profile of the evaluation target member by a positive constant.
入力装置を介して入力される前記評価対象部材が受ける負荷応力値を前記算出した疲労限度推定値と比較し、前記負荷応力値が前記疲労限度推定値を超えていた場合には、前記評価対象部材の補修または交換を促すメッセージを出力装置に出力する疲労限度診断部を、さらに、備えること
を特徴とする請求項7に記載の疲労限度評価装置。
The load stress value received by the evaluation target member input via the input device is compared with the calculated fatigue limit estimated value. When the load stress value exceeds the fatigue limit estimated value, the evaluation target The fatigue limit evaluation device according to claim 7, further comprising a fatigue limit diagnosis unit that outputs a message for prompting repair or replacement of a member to the output device.
前記疲労限度推定値算出部は、
前記表面粗さ指標算出部で算出される表面粗さ指標に加え、硬さ計測装置で計測される前記評価対象部材の硬さの値および残留効力計測装置で計測される前記評価対象部材の残留応力の値を用いて、前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出すること
を特徴とする請求項7に記載の疲労限度評価装置。
The fatigue limit estimated value calculation unit,
In addition to the surface roughness index calculated by the surface roughness index calculation unit, the hardness value of the evaluation target member measured by a hardness measurement device and the residual of the evaluation target member measured by a residual efficacy measurement device The fatigue limit evaluation apparatus according to claim 7, wherein a fatigue limit estimated value of the evaluation target member is calculated using a stress value.
前記評価対象部材の加工条件に硬さと残留応力とを対応づけて構成された硬さ・残留応力データベースをさらに備え、
前記疲労限度推定値算出部は、
前記表面粗さ指標算出部で算出される表面粗さ指標に加え、前記評価対象部材の加工条件に応じて前記硬さ・残留応力データベースから得られる前記評価対象部材の硬さおよび残留応力を用いて、前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出すること
を特徴とする請求項7に記載の疲労限度評価装置。
Further comprising a hardness / residual stress database configured by associating hardness and residual stress with the processing conditions of the evaluation target member;
The fatigue limit estimated value calculation unit,
In addition to the surface roughness index calculated by the surface roughness index calculation unit, the hardness and residual stress of the evaluation target member obtained from the hardness / residual stress database according to the processing conditions of the evaluation target member are used. The fatigue limit estimation device according to claim 7, wherein an estimated fatigue limit value of the member to be evaluated is calculated.
評価対象部材の表面プロファイルを計測する表面粗さ計測装置と、
前記表面粗さ計測装置から、前記評価対象部材の表面プロファイルの計測値を取得する表面プロファイル計測値取得部と、
前記取得した表面プロファイルの計測値に含まれる山のピーク座標値および谷のピーク座標値を抽出するピーク座標値抽出部と、
前記抽出した山のピーク座標値および谷のピーク座標値からなるデータに対して、互いに隣接する山および谷の高低差が所定の閾値よりも小さい場合にその一方または両方の山または谷のピーク座標値を除去するフィルタリング処理を施し、互いに隣接する山および谷の高低差が前記所定の閾値以上となるような評価用プロファイルのデータを生成する評価用プロファイルデータ生成部と、
前記評価用プロファイルに含まれる谷についてそれぞれの谷の深さと隣接する山と山もしくは谷と谷の距離を求め、その求めた値を用いて、前記評価用プロファイルの表面粗さ指標値を算出する表面粗さ指標値算出部と、
前記算出した表面粗さ指標値のうち相対的に大きな値を用いて前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出する疲労限度推定値算出部と、
を備えることを特徴とする疲労限度評価装置。
A surface roughness measuring device for measuring a surface profile of a member to be evaluated;
From the surface roughness measuring device, a surface profile measurement value acquisition unit that acquires a measurement value of the surface profile of the evaluation target member;
A peak coordinate value extraction unit for extracting a peak coordinate value of a mountain and a peak coordinate value of a valley included in the measurement value of the acquired surface profile;
When the height difference between adjacent peaks and valleys is smaller than a predetermined threshold with respect to the data consisting of the peak coordinate values of the extracted peaks and valley peak coordinates, the peak coordinates of one or both peaks or valleys An evaluation profile data generation unit that performs filtering processing to remove values and generates evaluation profile data such that the height difference between adjacent peaks and valleys is equal to or greater than the predetermined threshold;
For the valleys included in the evaluation profile, the depth of each valley and the distance between the adjacent mountains and mountains or the valley and valley are obtained, and the surface roughness index value of the evaluation profile is calculated using the obtained values. A surface roughness index value calculator,
A fatigue limit estimated value calculating unit that calculates a fatigue limit estimated value of the evaluation target member using a relatively large value among the calculated surface roughness index values;
A fatigue limit evaluation apparatus comprising:
前記評価対象部材の硬さを計測する硬さ計測装置と、前記の評価対象部材の残留応力を計測する残留効力計測装置と、をさらに備え、
前記疲労限度推定値算出部は、
前記表面粗さ指標算出部で算出される表面粗さ指標に加え、前記硬さ計測装置で計測される前記評価対象部材の硬さの値および前記残留効力計測装置で計測される前記評価対象部材の残留応力の値を用いて、前記評価対象部材の疲労限度推定値を算出すること
を特徴とする請求項13に記載の疲労限度評価装置。
A hardness measuring device for measuring the hardness of the evaluation target member, and a residual efficacy measuring device for measuring the residual stress of the evaluation target member,
The fatigue limit estimated value calculation unit,
In addition to the surface roughness index calculated by the surface roughness index calculation unit, the hardness value of the evaluation target member measured by the hardness measurement device and the evaluation target member measured by the residual efficacy measurement device The fatigue limit evaluation apparatus according to claim 13, wherein an estimated fatigue limit value of the evaluation target member is calculated using a residual stress value of the above.
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