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疲労強度計算とは？
- 疲労強度計算について無知で勉強していきたいのですが、なにか良い教材を紹介していただきたいです。
- また質問なんですが、疲労限界を超えないように設計すれば疲労破断はないと考えてよいのでしょうか？疲労限界は固有値ではないと思いますが、実験以外に計算で求めることができるのでしょうか？
- かなり複雑そうに感じるのですが・・・。
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>疲労限界を超えないように設計すれば疲労破断はないと考えてよいのでしょうか？ 疲労限を超えない設計をしても疲労破壊するときもあります。 理由は １、当初設計時とは使用条件が変わってしまい設計以上の荷重、あるいは設計時に考慮していない荷重が加わった場合 ２、製造工程の不具合で設計強度以下になっている場合。熱処理の不具合やフィレット加工時のミスなど 他にも組付けミス（ボルト締結荷重など）もあります。設計者がベテランなら回避でくる不具合もありますが、これから勉強するのであれば計算だけで判断しないほうがいいです。
この森からのアドバイスの他に、 『疲労限界』『材料力学』にて、ネット検索しますと、判り易く 解説しているURLもありました。確認してみて下さい。
回答（1）に追記します。一般の材料特性表には引張り強度と降伏応力または 耐力が記載されています。引張り強度の数値は引張り試験結果の下限値 です。耐力は0.2％ひずみを与える応力で，便宜上の弾性限界です。 疲労強度は荷重の与え方や使用環境で変わるため，一般の材料特性表には 公開はされていません。SS400は引張り強度の下限値が400N/mm2であることを JIS規格で示しています。98N/mm2はおそらく疲労限界を示していると思いま すが，引張り強度に対する安全率は４と言うことになります。 引張り強度はメーカーデータなどで必ず与えられる数値です。そのため要求 条件に応じて引張り強度に対する安全率をいくらにして設計するかと言うこ とになります。変形しないレベルの設計でよければ安全率２，繰り返し荷重 が加わっても恒久的に壊れないようにするなら３～４(低～高サイクル)と 言った具合です。材料力学による応力計算はあくまで近似値です。現実の 値との誤差も加味して設計安全率を決める必要があります。 形状係数，切欠き効果，寸法効果，応力集中と言った言葉を検索してみて ください。
お礼
ありがとうございます。参考にさせていただきます。
疲労強度は実際の材料試験における統計的なデータに基づくものと考えて います。疲労曲線(S-N曲線)は信頼性のあるデータに基づくべきです。 物質材料機構によって金属材料の多数のデータが公開されていますので， 利用をお勧めします。限界的な設計をされるのであればとくに実データに 基づくべきであると考えます。ラフな検討であれば，せん断強度＝ (0.7～0.8)×引張り強度，疲労強度＝(0.3～0.5)×引張り強度という見方を しても良いかもしれませんが？ 疲労現象は使用環境が影響する複雑な要素もあります。要求に応じてより 精細に検討が必要だと考えます。
お礼
わかり易い説明どうもありがとうございました。 もう１つよろしいでしょうか？この場合の引張り強さとは、ＳＳ４００でいう４００Ｎ／ｍｍ2（破断する値）、もしくわ許容応力９８Ｎ／ｍｍ2のどちらでしょうか？ たびたびで申し訳ないです。
お礼
確認してみます。ありがとうございます。