疲労試験における波形に関して

質問

一般的な高サイクル金属疲労試験はサイン波を使用しますが，三角波を利用しない理由をご存知でしたら，教えてもらえないでしょうか？

回答No.3

noname#230359

根拠はある？、、あった？

実際の振動・衝撃的負荷にはパルス波が多い。
その真似は難しいが、サイン波よりは三角波の方が近かろう。。。
しかしピークの細部がホントに効くなら、厳密な定義が必要なはず？　と疑問を抱きつつ三角波での試験に明暮れ。。。
そこへ大変動が起き、ＩＳＯおよび関連ＪＩＳ規格がガラッと書変わり、三角波・正弦波が滅び、?ランダム振動?へと移行した。
私を含め昔の担当者はもう付いていけない面がある。

話を本題に戻すと
　　JISZ2279 金属材料の高温低サイクル疲労試験方法
　　　　三角波を原則とする
　　JISZ2274 金属材料の回転曲げ疲れ試験方法
　　JISZ2286 金属材料の高温回転曲げ疲労試験方法
　　　　波形の既述無し
依然、恐竜は生き残っている！？
ＪＩＳ制定の基となった本
　　日本機械学会基準　JSME S0002　統計的疲労試験方法　定価：6,116円
追っかけるには買うしかないが、内容を伺えるサイトもある。

　　CYBERNET ANSYS　疲労について
　　http://www.cybernet.co.jp/ansys/case/lesson/fatigue01.html
　　実用機械部品は、図2に示したように、一般には、複雑に変動する力や変形を受けるが、
　　正弦波のように単純な繰返し力の下で疲労しにくい部材は、複雑な力の繰返しを受けても
　　強いと考えられるため、特別な場合を除いて、部材の疲労に対する強さの評価は、単純な
　　繰返し力を負荷した時の疲労に対する耐久性を試験して定める。

以上で判りますよね？
私の回答が難し杉と難癖付け乍ら、専門家回答に無駄文だけ付けるヒトがいるので、、、

前フリは製品にたいする振動試験／衝撃試験に関して。値レベル／回数はかなり違うが、壊れる壊れないは同じようなものです。

波形の既述無し → 波形の記述無し

お礼

すみません，ありがとうございます．
後ほど時間が出来次第，正式な返信をさせてください．

回答No.2

noname#230359

根拠的なものはありませんが、高サイクル繰返し荷重や交番荷重は、運動力学的に三角波に
なり難く、サイン波になり易いってことではないでしょうか？
力と質量と速度の関係がです。
＊ 力が一定の場合、始動時の速度はそのようになり易い(重力加速度と速度変化からも…)
＊ 速度が一定だと、例えば始動時に大きな力が必要で、その後はあまり必要でない。
　 減速時も、停止直前に非常に大きな力が必要。
　 これは、衝撃値に類似するし、力が力積の原理でオーバーシュートし易いし、
　 力の計測や計算が難しい。
等々でです。

視野的に表しますと、表現がピッタリとはマッチングしておりませんが、
http://www.crane-club.com/study/dynamics/load.html
の　力の掛かる速度による荷重の分類　の　図のようになり、

衝撃荷重が掛かったことと同類になり、高サイクル繰返し荷重や交番荷重の試験に向いて
いないと考えられているからです。

お礼

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回答No.1

noname#230359

確かではありませんが、高サイクル金属疲労試験は自動車など車両関連から
発達したように思います。加振機は機械機構を利用する場合が多く、クランク
機構などを利用して、正弦波形を発生する方法が採られていたように思いま
す。また地震波などにおける多重波も基本波形は正弦波ですから、計算しや
すい意味からもこれが利用されていると思います。
つまり、振動試験機の構造的な面(機構上の理由)と計算上の取り扱いやすさで
はないでしょうか。

お礼

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