| 研究課題/領域番号 |
12305009
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
城野 政弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20029094)
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| 研究分担者 |
植松 美彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80273580)
菅田 淳 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60162913)
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| キーワード | 超長寿命 / 疲労強度 / き裂発生機構遷移 / 高強度鋼 / 変動荷重 / すべり変形 / 介在物起点 / 疲労限度 |
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| 研究概要 |
超長寿命域における疲労破壊機構を解明するため,高強度鋼として2種の供試材料、高硬度軸受鋼SUJ2ならびに高強度鋼SCM435を用いて、超寿命領域の疲労強度特性を明らかにするとともに、SUJ2鋼に関しては、10^6サイクルで定義される見かけの疲労限度を挟む2段繰返しおよび高-低2段2重変動荷重試験を行い、荷重変動の疲労き裂発生機構に与える影響を検討した。
いずれの材料も高応力振幅・低寿命領域では表面すべりにより疲労き裂が発生したのに対して、10^6サイクル程度で現れた疲労限度以下の超寿命領域において内部の介在物を起点として破壊することかが確認された。変動荷重試験は高レベル応力振幅を表面破壊型となる10^6サイクル疲労限度以上に、低レベル応力振幅を疲労限度以下の内部破壊型とを示す領域に設定して行った。荷重条件によっては、少数回の高レベル振幅応力が負荷されることで、低レベル振幅での損傷発生機構である内部型から表面破壊型へき裂発生機構が遷移する場合が観察された。ただし、低寿命域の応力-破断繰返し数関係を疲労限度以下まで延長したいわゆる修正マイナー型の寿命推定法は過度に安全側の推定値を与え、寿命推定あ基礎となる変動荷重下の応力-破断繰返し数関係については今後詳細に検討する必要があることがわかった。
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