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S-N曲線(疲労曲線)とは? ~豆知識~
材料に繰り返し負荷(応力)を与えたとき、どのくらいの繰り返し回数(N)で破壊するかを示すグラフで、縦軸に応力(S: Stress)、横軸に繰り返し数(N: Number of cycles)を取り、材料の「疲労強度」や「寿命」を評価するために使われる基本データです。
一般に、繰り返しの応力が大きいほど寿命は短く(右下がり)、鉄鋼などの一部材料では、ある応力以下なら無限に繰り返しても壊れない「疲労限度」という水平なラインが現れます。
【 S-N曲線のポイント 】
・ S(Stress) : 縦軸で、負荷の大きさ(応力振幅)を表します。
・ N(Number of cycles to failure) : 横軸で、破壊に至るまでの繰り返し数(サイクル数)を表します(対数スケールでプロットされることが多い)。
・ 右下がりの曲線 : 繰り返し数が増える(右に進む)ほど、必要な応力が小さくなる(下がる)ことを示します。
・ 疲労限度 : 鉄鋼などでは、ある応力以下で曲線が水平になり、それ以下なら無限に繰り返しても壊れない限界点(疲労限度)が定義されます。
・ 低サイクル疲労と高サイクル疲労 : 10^4〜10^5回程度を境に、それより少ない回数で壊れるのを低サイクル疲労(塑性変形が大きい)、多い回数で壊れるのを高サイクル疲労(弾性変形が支配的)と区別します。
【 何のために使われるか? 】
・ 寿命設計 : 製品が想定される使用環境(応力と繰り返し数)で、どれくらい持つかを予測し、材料選定や設計変更に役立てます。
・ 材料の比較 : 異なる材料の疲労特性を比較するのに使われます。
【 豆知識 : 歴史的背景 】
19世紀にドイツの技術者アウグスト・ヴェーラーが蒸気機関車の車軸の疲労破壊問題に取り組む中で、疲労試験を体系化し、S-N曲線の概念を確立しました(ヴェーラー曲線とも呼ばれる)。
プラスチックの疲労破壊とは? ~豆知識~
https://ja.nc-net.or.jp/company/92058/product/detail/265124/
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| 会社名 |
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| 国 | 日本 | 住所 |
日本 愛知県 碧南市 |
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| 資本金 | 9,900 万円 | 年間売上高 | |
| 社員数 | 300人 | 担当者 | 内山 誠 |
| 産業分類 | 輸送機器 | ||
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