JPH02128140A - 疲労寿命の予測方法 - Google Patents
疲労寿命の予測方法Info
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- JPH02128140A JPH02128140A JP28192388A JP28192388A JPH02128140A JP H02128140 A JPH02128140 A JP H02128140A JP 28192388 A JP28192388 A JP 28192388A JP 28192388 A JP28192388 A JP 28192388A JP H02128140 A JPH02128140 A JP H02128140A
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Links
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Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は疲労寿命の予測方法に関するものである。
（従来の技術）
一般に繰返し荷重下の破断寿命を推定することは難しく
、一定応力あるいは一定歪み条件における疲労寿命の予
測には、従来は実際に種々の条件において疲労試験を行
ない、求められた応力、破断回数曲線から予測するとい
う方法がとられてきた。
、一定応力あるいは一定歪み条件における疲労寿命の予
測には、従来は実際に種々の条件において疲労試験を行
ない、求められた応力、破断回数曲線から予測するとい
う方法がとられてきた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、応力−破断回数曲線の作成のためには一
般に繰返し回数は１０６〜１０７位まで測定することが
行なわれており、例えば、繰返し周波数がＩＨｚの場合
、１回の測定に２７０時間以上を要する。したがって多
数回の測定を行ない応力−破断回数曲線を作成するとい
う従来の方法には多大な労力と時間が必要であるという
欠点があった。本発明の目的は一定応力および一定歪み
条件下の疲労試験における破断寿命を短時間の引張り試
験により予測する方法を提供することにある。
般に繰返し回数は１０６〜１０７位まで測定することが
行なわれており、例えば、繰返し周波数がＩＨｚの場合
、１回の測定に２７０時間以上を要する。したがって多
数回の測定を行ない応力−破断回数曲線を作成するとい
う従来の方法には多大な労力と時間が必要であるという
欠点があった。本発明の目的は一定応力および一定歪み
条件下の疲労試験における破断寿命を短時間の引張り試
験により予測する方法を提供することにある。
（問題を解決するための手段）
本発明は、疲労試験中の応カー歪みによるリサージュ図
形の面積の時間変化からエネルギー損失の増加量を求め
その累積値を３次のスプライン関数に基づいて外挿する
ことにより、前もって引張り試験により求めておいた破
断エネルギーに達するまでの繰返し回数の予測を行い、
材料の破断寿命を求めることを特徴とした疲労寿命の予
測方法である。
形の面積の時間変化からエネルギー損失の増加量を求め
その累積値を３次のスプライン関数に基づいて外挿する
ことにより、前もって引張り試験により求めておいた破
断エネルギーに達するまでの繰返し回数の予測を行い、
材料の破断寿命を求めることを特徴とした疲労寿命の予
測方法である。
（作用）
本発明においては一定応力および一定歪みで繰返し荷重
負荷中の応カー歪みの値を用いて第１図のようなりサー
ジュ図形を描く。その囲まれた面積は１サイクル単位体
積当たりのエネルギー損失の大きさを表わし、時間とと
もに増大していく。この増加分は材料破断の進行を示し
、材料の疲労寿命の予測に有用である。
負荷中の応カー歪みの値を用いて第１図のようなりサー
ジュ図形を描く。その囲まれた面積は１サイクル単位体
積当たりのエネルギー損失の大きさを表わし、時間とと
もに増大していく。この増加分は材料破断の進行を示し
、材料の疲労寿命の予測に有用である。
一方、引張り試験から求められる単位体積当たりの破断
エネルギー（第２図）は材料固有のものであり、疲労寿
命の一つの目安とすることができる。
エネルギー（第２図）は材料固有のものであり、疲労寿
命の一つの目安とすることができる。
そこで本発明では疲労寿命を推定する方法の一つとして
、第３図のように繰返し荷重下のエネルギー損失の増加
量を累積計算し、その値が先に求めておいた引張り破断
エネルギーに達するまでの繰返し回数を外挿して予測す
ることにより、破断寿命を推定する方法を提供する。
、第３図のように繰返し荷重下のエネルギー損失の増加
量を累積計算し、その値が先に求めておいた引張り破断
エネルギーに達するまでの繰返し回数を外挿して予測す
ることにより、破断寿命を推定する方法を提供する。
（実施例）
次に第４図から第６図を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
第４図は、ガラス繊維強化ナイロン６６を片振り荷重で
疲労試験した時の荷重−伸びをオッシロスコープにより
観察した際のりサージュ図形であり、第５図は同材料の
引張り破断曲線である。第６図は１０４回までの測定を
行ない、そこまでのデータから、３次のスプライン関数
を用いて外挿することにより、破断寿命を予測したもの
である。
疲労試験した時の荷重−伸びをオッシロスコープにより
観察した際のりサージュ図形であり、第５図は同材料の
引張り破断曲線である。第６図は１０４回までの測定を
行ない、そこまでのデータから、３次のスプライン関数
を用いて外挿することにより、破断寿命を予測したもの
である。
なお、１サイクル中のエネルギー損失は荷重−伸びのり
サージュ図形からもその面積を試験片の断面積および試
験片平行部の長さで割ることにより求めることができる
。本実施例では疲労試験機からの荷重−伸びの信号をパ
ーソナルコンピュータに取り込みエネルギー損失の増加
量およびその累積値をグラフとして描かせた。
サージュ図形からもその面積を試験片の断面積および試
験片平行部の長さで割ることにより求めることができる
。本実施例では疲労試験機からの荷重−伸びの信号をパ
ーソナルコンピュータに取り込みエネルギー損失の増加
量およびその累積値をグラフとして描かせた。
（発明の効果）
第７図は本発明による方法で予測した破断までの回数と
実際の破断回数とを比較したものである。
実際の破断回数とを比較したものである。
ばらつきは１オーダ内に収まっており、本来の疲労寿命
のばらつきを考慮すると、良好な予測結果であるといえ
る。本発明の方法では、疲労試験に伴って発生する該材
料のエネルギー損失の量より、疲労寿命を予測するため
、疲労寿命の予測に費やされる労力および時間は従来に
比べて大幅に短縮することができた。
のばらつきを考慮すると、良好な予測結果であるといえ
る。本発明の方法では、疲労試験に伴って発生する該材
料のエネルギー損失の量より、疲労寿命を予測するため
、疲労寿命の予測に費やされる労力および時間は従来に
比べて大幅に短縮することができた。
第１図〜第３図は本発明の詳細な説明するための図で、
第１図は応力と歪の関係を示すリサージュ図形を描いた
図、第２図は破断エネルギーを示す図、第３図はエネル
ギー損失の増加分の累積値を示す図、第４図〜第６図は
本発明を適用した実施例を説明するための図で、第４図
は疲労による損失エネルギーを示す図、第５図は破断エ
ネルギーを示す図、第６図は損失エネルギーの累積値を
示す図、第７図は本発明の効果を示すために予測した破
断回数を表わした図である。
第１図は応力と歪の関係を示すリサージュ図形を描いた
図、第２図は破断エネルギーを示す図、第３図はエネル
ギー損失の増加分の累積値を示す図、第４図〜第６図は
本発明を適用した実施例を説明するための図で、第４図
は疲労による損失エネルギーを示す図、第５図は破断エ
ネルギーを示す図、第６図は損失エネルギーの累積値を
示す図、第７図は本発明の効果を示すために予測した破
断回数を表わした図である。
Claims (1)
- 材料の疲労試験を行うことにより疲労寿命を予測する方
法において疲労試験中の応力、歪みによるリサージュ図
形の面積からエネルギー損失の増加量を求めこの累積値
を計算し、その累積値を３次のスプライン関数に基づい
て外挿することにより、あらかじめ該材料の引張り試験
により測定された破断エネルギーに相当する累積値とな
る繰返し疲労回数の予測を行って材料の破断寿命を求め
ることを特徴とする疲労寿命の予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28192388A JPH02128140A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 疲労寿命の予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28192388A JPH02128140A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 疲労寿命の予測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128140A true JPH02128140A (ja) | 1990-05-16 |
Family
ID=17645833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28192388A Pending JPH02128140A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 疲労寿命の予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02128140A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078646A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Polyplastics Co | 金属インサート樹脂成形品のクリープ破壊寿命の推定方法、材料選定方法、設計方法及び製造方法 |
| JP2011159559A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池に用いられる固体高分子電解質膜の機械的劣化を予測する方法、および、劣化予測装置 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP28192388A patent/JPH02128140A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078646A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Polyplastics Co | 金属インサート樹脂成形品のクリープ破壊寿命の推定方法、材料選定方法、設計方法及び製造方法 |
| JP4694327B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2011-06-08 | ポリプラスチックス株式会社 | 金属インサート樹脂成形品のクリープ破壊寿命の推定方法、材料選定方法、設計方法及び製造方法 |
| JP2011159559A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Toyota Motor Corp | 燃料電池に用いられる固体高分子電解質膜の機械的劣化を予測する方法、および、劣化予測装置 |
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