曲線の形状と疲労限度の存在とは? わかりやすく解説

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曲線の形状と疲労限度の存在

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2017/04/26 02:16 UTC 版)

S-N曲線」の記事における「曲線の形状と疲労限度の存在」の解説

破断繰り返し数が疲労破壊としては比較少な回数の 105 程度以下のときは、そのような疲労低サイクル疲労と呼ぶ。それに対して破断繰り返し数 105 程度上の疲労破壊高サイクル疲労呼ばれる一般には S-N 曲線は、負荷応力が下がると破断繰り返し数が伸びていく右下がり曲線となる。しかし、材料低炭素鋼のような一部材料では、およそ 106 辺りで S-N 曲線平となる。すなわち、これ以下の応力では何回負荷繰り返して破断しないという下限存在する。この下限応力疲労限度呼ばれる一方非鉄金属材料多くでは疲労限度示さずに、S-N 曲線水平にならずに下がり続ける。プラスチック材料多くも、繰り返し数 107 回でも水平にならない疲労限度を示す鋼材料も、腐食環境下では疲労限度消失して S-N 曲線水平にならずに下がり続ける。 高繰り返し領域曲線水平になる疲労限度を持つような材料でも、さらに 108 回や 109 回といった領域まで負荷繰り返す疲労破壊に至る場合がある。このような繰り返し領域での疲労破壊超高サイクル疲労ギガサイクル疲労呼ばれる超高サイクル疲労が起こる材料S-N曲線は、水平になった後に再び右下がり曲線となることがあるこのような S-N 曲線のことを2重 S-N 曲線と呼ぶ。超高サイクル疲労メカニズムはまだ十分に明らかにされていないが、通常の疲労破壊材料表面発生するき裂進展して起こるのに対して超高サイクル疲労材料内部からき裂発生進展して破断に至るのが特徴である。そのため、破壊メカニズム異な2種類の S-N 曲線同居することで2重 S-N 曲線となる考えられている。

※この「曲線の形状と疲労限度の存在」の解説は、「S-N曲線」の解説の一部です。
「曲線の形状と疲労限度の存在」を含む「S-N曲線」の記事については、「S-N曲線」の概要を参照ください。

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