金属材料の疲労強度特性の解析(機械工学系 山本晴生)

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金属材料の疲労強度特性の解析

整理番号:2016-034


研究者名: 山本 晴生(Haruo Yamamoto)
所  属: 理工学部 総合理工学科 機械工学系 教授
専門分野:機械材料・材料力学
キーワード: 各種金属、合金、疲労強度

研究概要

 金属の強度を調査することは、機械や装置の部品の形状と寸法を定める時に必要不可欠である。通常、金属材料の引張強度を基準とした設計が行なわれているが、機械などの性能を長期間に亘って安定的に維持するためには繰返し応力が負荷した時の疲労強度の解明が必須であり、現在は超長寿命(10年以上)下の疲労限度が必要とされている。部品に負荷する応力は多種多様であり、応力様式の異なった時の疲労限度を究明する必要がある。本研究室には、次の4種類の疲労試験機が整備されており、多種多様の疲労強度特性を解析することができる。

  • 平面曲げ・ねじり疲労試験機(図1):薄板の面外平面曲げ疲労及び棒のねじり疲労(6台)金属及び非金属の平板試験片の繰返し曲げ試験及び丸棒試験片のねじり試験に最適
  • 回転曲げ疲労試験機(図2):四点曲げ応力下の回転曲げ(棒)(2台)金属材料の回転曲げ疲れ試験(JIS Z 2274)規格に適用
  • 油圧サーボ疲労試験機(図3):平均応力が伴う引張応力(棒及び板)各種金属や非金属等の疲労試験、安定性の良い高い制御精度の試験ができる
  • 多連式軸荷重疲労試験機(図4):平均応力が伴う引張応力を同時に4本(棒)試験軸数4軸で、各試験ごとに最大試験荷重を設定可能

 

図1 平面曲げ・ねじり疲労試験機

図2 回転曲げ疲労試験機

図2 回転曲げ疲労試験機

 

 

図3 油圧サーボ 疲労試験機

図4 多連式軸荷重疲労試験機

掲載した4試験機は、株式会社東京衡機のHPから転載を了解頂いた

応用例・用途

  • 各種金属及び非金属材料の疲労強度試験機を所有しており、多種多様の繰返し応力負荷時の疲労強度の解明が可能となる。

研究設備

  • その他の研究設備:高速衝撃試験装置、落垂式衝撃試験装置、静的・動的ひずみ測定器