SN曲線とは? わかりやすく解説

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S-N曲線

英語表記S-N curve

材料にある大きさ応力繰り返し作用させたときに破壊する現象材料疲労いいます。S-N曲線(ウェーラ曲線)は、繰り返し作用する応力σと、破断に至るまでの繰り返し数Nの関係を示す。

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S-N曲線

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/10/25 09:16 UTC 版)

S-N 曲線S-Nきょくせん、英語: S-N curve)とは、材料の疲労破壊において、一定の振幅で繰り返し負荷される応力破断までの負荷の繰り返し数の関係を示した曲線である[1]S-N 線図ヴェーラー曲線とも呼ばれる[2][3]。疲労強度設計の基礎となるもので、ドイツの技術者アウグスト・ヴェーラー英語版によってS-N 曲線の概念が確立された[4]


  1. ^ a b c 陳 玳珩 『金属疲労強度学 : 疲労き裂の発生と伝ぱ』(第1版)内田老鶴圃、2015年、29頁。ISBN 978-4-7536-5505-2 
  2. ^ a b 日本機械学会 編 『機械工学辞典』(第2版)丸善、2007年、106-107頁。ISBN 978-4-88898-083-8 
  3. ^ McEvily 2017, p. 263.
  4. ^ a b 星出 敏彦・植松 美彦、2010、「疲労の基礎と実機疲労設計の最新動向 : 1. 疲労の基礎と最近の研究動向」、『材料』59巻1号、日本材料学会、doi:10.2472/jsms.59.89 pp. 89–95
  5. ^ a b 日本材料学会(編) 2008, pp. 5–6.
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  7. ^ 大路・中井 2006, p. 61.
  8. ^ McEvily 2017, pp. 263–264.
  9. ^ 日本材料学会(編) 2008, pp. 5–9.
  10. ^ 高野 菊雄 『トラブルを防ぐプラスチック材料の選び方・使い方』(第1版)工業調査会、2005年6月15日、84頁。ISBN 4-7693-4190-3 
  11. ^ 日本材料学会(編) 2008, p. 6.
  12. ^ 酒井 達雄・上野 明、2009、「金属材料の超高サイクル疲労に関する研究動向と疲労試験技術」、『マリンエンジニアリング』44巻5号、日本マリンエンジニアリング学会、doi:10.5988/jime.44.730 pp. 730-736
  13. ^ 日本材料学会(編) 2008, p. 364.
  14. ^ a b 大路・中井 2006, pp. 71–72.
  15. ^ McEvily 2017, p. 329.
  16. ^ 日本材料学会(編) 2008, p. 372.
  17. ^ 日本材料学会(編) 2008, p. 7.
  18. ^ 花木 聡・境田 彰芳・岡田 憲司・上野 明・酒井 達雄、2012、「日本材料学会疲労強度データベース事業の歴史的経緯·到達点と今後の展開 4.データベース解析と解析結果の公開利用」、『材料』61巻6号、日本材料学会、doi:10.2472/jsms.61.564 pp. 564-570


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S-N曲線

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/08/05 21:16 UTC 版)

疲労 (材料)」の記事における「S-N曲線」の解説

詳細は「S-N曲線」を参照 材料どれくらい繰り返し応力に耐えられるか、どれくらい回数与えるとどれくらい応力破断するのかをあらわすためにはS-N曲線(S-N curve)が広く使われている。S-N曲線は、縦軸応力振幅stress amplitude)あるいは応力範囲(stress range)、横軸にその応力繰り返し負荷し破断するまでの繰り返し回数number of cycles)の対数表されるグラフである。S-N曲線は、世界で最初にS-N曲線を見つけ出しドイツ技術者アウグスト・ヴェーラーの名前から、ヴェーラー曲線(Wöhler curve)」と呼ばれることもある。材料のS-N曲線を求めるためには、疲労試験装置試験片取り付け破断するまで繰り返し応力加えて求められる繰り返し数が105程度上で発生する疲労破壊高サイクル疲労(high cycle fatigue)と呼び104程度以下で発生するものを低サイクル疲労(low cycle fatigue)あるいは塑性疲労と呼ぶ。低サイクル疲労では負荷される応力材料降伏応力以上となるため、材料疲労試験をする際には、繰り返し応力振幅一定にして試験する場合繰り返しひずみを一定にして試験する場合結果異なる。繰り返しひずみ一定の場合疲労評価を表す場合は、応力振幅代わりに塑性ひずみ幅Δεtを用いたε-N曲線使用される。またさらに、107回以上の繰り返し数でも疲労破壊が起こる場合があり、このような繰り返し領域での疲労超高サイクル疲労(very high cycle fatigue)あるいはギガサイクル疲労(Gigacycle fatigue)などと呼ぶ。 S-N曲線であらわされ耐久性は、装置上で試験片に、ごく単純な正弦波状の繰り返し応力加え続けたものであり、材料形状温度変化腐食など性質の変化時間的に非連続的応力がかかることなどは考慮されていない。そのため実際に材料使われている状況とは違うことを考慮することが必要である。 破断する確率統計的(Stochastic)に取り扱う場合にはワイブル分布用いられる

※この「S-N曲線」の解説は、「疲労 (材料)」の解説の一部です。
「S-N曲線」を含む「疲労 (材料)」の記事については、「疲労 (材料)」の概要を参照ください。

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