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部品の疲労試験方法とは？
- 社内設備を活用した部品の疲労試験の可能性について検討中です。
- 旋盤に部品を装着し、センターをずらすことで部品の疲労強度を比較・評価する方法についてアドバイスを求めています。
- 時間が経過すると、部品は破断するという疲労試験方法です。
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だいぶ回答が専門的になってきているので、自己啓発さんが考えてる疲労試験の目的をオープンにされてはと思います。 試験の目的によって、要求される精度がちがうとおもいますので、 また、社内用の簡単な確認試験ということであれば、 旋盤に偏芯カムをとりつけ、センターをつかって両持ちにし、 そのカムに部品をあてるようにすれば、旋盤にかかる負担も試験の再現性もあがるように思いますがどうでしょうか？ Ｃ面とＲ面のそれぞれの大きさでの比較ということであれば、 実際の使用条件に近い試験であれば、 試験体ごとに同じ試験条件になるようにさえ気をつければ どのような装置でもかまわないのではないでしょうか？ あくまでも社内的なデータとして取り扱う必要はありますが… 感覚的ですが、クリープ破壊において、0.1ｍｍから1ｍｍの大きさには 敏感になると思いますが、Ｃ面Ｒ面の差はあまりないように思います。 この試験結果には大変興味がありますので、 試験結果差し支えなければ公表していただければと思います。
（４）ｐａｄｉさんへの更なる追加質問をお許し下さい。 貴殿のご回答を正しく理解できていないかも知れませんが、疲労試験はあくまでも繰り返し応力を与えてその耐性を評価するもので、繰り返し応力とは一定の応力下に置く事ではないと思いますが、この点如何でしょうか？ また、直径が大きくなれば、同じ力を与えていれば、当然応力が小さくなるのは自明の理と思いますが如何でしょうか？ 質問者様へ： 確定的な（自信をもって）お答え出来ず申し訳ありませんが、貴殿のご考察を期待しております。
qbb3100さんの追加質問についてですが・・・ 先ず目的が素材の強度を確認することであれば、ワーク（この場合円柱）を回転させるながら常時一定面（外周）に荷重を与え続けるとなると、他のロットなどと比較出来なるなると思います。直径寸法の違いにより破断サイクルにも影響が出ると思います。ワークは原則固定で応力のみで振幅を与える方が良いと思います。
お礼
議題を投げかけていただき、ありがとうございます。 自分も、疲労破壊の評価をするに当たって、その点が一番気になっていたところなのです。 疲労試験のイメージは、製品に掛かる負荷の状態が、 負荷 ⇒ ニュートラル ⇒ 負荷 というイメージを持っています。 この旋盤で試験を行うと、確かに微小の点で見ると、このようなサイクルが起こっていると思うのですが、その点以外の部分には、必ず負荷が掛かっているので、製品に負荷が掛からないニュートラルな時間が無いのではと思いました。 このような方式での疲労試験の実績が見当たらないので・・・悩みどころなんです。
（１）ｐａｄｉさんのご意見に関して追加質問させて下さい。 試験試料が１回転するたびに特定部位には圧縮、ゼロ、引張、ゼロと繰り返し応力がかかりますが、これは応力振幅とは見なされないのでしょうか？
お礼
議題を投げかけていただきありがとうございます。 その点は、自分も悩んでる部分なのです。 ｐａｄｉさんの方にまとめてコメントを書いてしまいました。すいません。
上記方法（一定過重）の評価も、応力を振幅の評価も、必要だと思われます ちなみに、旋盤なんぞ、使った時は、旋盤がいかれます 専用機（ベンチ）を作り、主軸、モーターなど、交換できるようなものを設計しましょう 部品の耐久とは、すなわち、ベンチの耐久だったりします
お礼
回答ありがとうございます。 やはり旋盤にかかる負担は大きくなってしまうのですね。 多少編心させる位なら・・・って考えが甘かったです。 旋盤の構造に詳しい人と相談して、実施の検討を進めたいと思います。
貴殿の方法では、常に一定の荷重しか掛からないように思えます。 応力を振幅させながら荷重を与えることが必要と思います。金属部品では耐力の６０％～７０％付近を上限荷重とし上限荷重の１０％を下限荷重と設定し規則的なゲインにより応力振幅させます。疲労試験機をお持ちで無いなら 油圧ジャッキなどで荷重を制御しながらピストン運動を利用して応力を与えるなどされては如何でしょうか？参考までに
お礼
やはり、応力を振幅させながらでないと、疲労試験としての評価は厳しいですか？ ピストン運動を利用しての試験も、別途検討してみようと思います。 アドバイスありがとうございます。
お礼
回答ありがとうございます。 こちらの都合で大変返事が遅くなり申し訳ありません。 遅いかも知れませんが、ｔａｃｉ様のご質問に対して（疲労試験の目的）ですが、簡単にお答えしたいと思います。 長物フランジ形状の樹脂製品において、 段差部にＣ面取りを入れた場合とＲ面取りを入れた場合、疲労破壊に対してどの程度の差が見られるのかを比較・検証しております。 現在検討している部品は、 全長約５０?、外径はφ１０?からφ１５?程度に変化する樹脂フランジ形状です。段差部に設ける面取りは、Ｃ面、Ｒ面それぞれ０．１～１?の間で比較しようと考えております。 早速の回答ありがとうございます。 同じ試験条件であれば、確かに比較は可能ですね。 現在、旋盤での比較試験と、公共機関の疲労試験機を使用しての比較、 この２つのアプローチにて検討しております。後者については、実施するかどうかが未定です。 すぐに結果が出るか分かりませんが、公表できる範囲内で、 ご連絡できたらと思っております。 色々とありがとうございます。