高温疲労・熱疲労の基礎と余寿命評価および破面解析、強度設計への応用 <オンラインセミナー>
~ 高温疲労と熱疲労におけるき裂の発生と寿命予測、X線回折法と微小き裂観察による疲労寿命評価、破面解析による負荷応力の推定、変形と応力を考慮した構造設計 ~
・過酷な環境における金属疲労による破損で大事故につながる高温疲労・熱疲労の対策設計技術を学び、事故の未然防止に活かすための講座
・高温疲労・熱疲労の発生メカニズムから余寿命評価、破面解析まで設計に必須の強度解析技術を修得し、信頼性の高い設計実務に活かそう!
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講師の言葉
発電用ガスタービンや蒸気タービン、ならびに航空機用ジェットエンジンなどは500℃以上の非常に高い温度で使用され、高サイクル疲労や低サイクル疲労を受ける。高温高サイクル疲労強度は、高温での材料の引張強さの変化に比例して変化する。高温低サイクル疲労強度は、高温での材料の破断延性の影響を受けるが、Tm/2を超えるような高温になると、クリープの影響を受けることになり、クリープ破断延性が関係してくる。
機械構造物や電子機器、発電プラント、化学プラントなどにおいては、発熱部があったり、内部を流れる流体に温度差があったりすると温度分布が生じ、起動・停止に伴って熱疲労が発生する。一般的な熱疲労は低サイクル疲労であるが、特殊な条件では高サイクル熱疲労が発生することがある。
機械構造物・部品に破損する可能性がある場合には損傷を検出ないしは解析して余寿命を評価することが必要である。X線回折法により残留応力や半価幅を測定し、運転履歴を記録しておけば、余寿命を評価することが可能である。また、低サイクル疲労では長さが0.1mm程度の微小き裂は疲労損傷率が10%程度で発生するので、レプリカ法や光学顕微鏡で表面き裂を観察すれば余寿命を評価することができる。
機械構造物・部品が破損すると破面にはき裂が発生し進展した現象に応じて破面形態が形成される。それを走査型電子顕微鏡やレプリカ法で詳細に観察すれば、粒内ファセットや粒界ファセット、ストライエーションの分布状態から負荷されていた応力振幅を解析することができる。本講では以上のような高温疲労や熱疲労に関わる基本的な事象ならびにいくつかの事例を説明するとともに、設計に当たっての注意事項を紹介する。
セミナー詳細
| 開催日時 |
- 2026年05月27日(水) 10:00 ~ 17:00
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| 開催場所 |
オンラインセミナー |
| カテゴリー |
オンラインセミナー、加工・接着接合・材料 |
| 受講対象者 |
・中堅構造設計技術者の方
・機械、自動車、航空機、プラント、発電、工業炉、ボイラー、タービン他、関連製品に携わる方
・金属材料を扱う方、材料設計に関わる方 |
| 予備知識 |
・特に必要はないが、日本材料学会が出版している「材料強度学(改訂)」、あるいは、日刊工業新聞社から出版されている「金属材料の疲労破壊大全」に目を通していただくと理解しやすい |
| 修得知識 |
・クリープ疲労を含む高温疲労と熱疲労の概要
・X線回折法に基づく疲労寿命評価、微小き裂観察による余寿命評価
・破面解析による負荷応力の推定
・疲労強度設計への活かし方とそのポイント |
| プログラム |
1.疲労破壊の基礎
(1).金属疲労
(2).結晶構造
(3).結晶におけるすべりと転位
(4).すべり線とすべり
(5).き裂の発生
(6).疲労破壊の微視的メカニズム
2.高温疲労の基礎
(1).高温疲労強度
(2).高温高サイクル疲労強度
(3).高温低サイクル疲労強度
(4).損傷評価
(5).ひずみ範囲分割法
(6).延性消耗則
(7).変形機構反映延性消耗則
(8).高温におけるき裂進展挙動
3.熱疲労の基礎
(1).熱疲労現象
(2).熱応力
(3).熱疲労試験装置
(4).熱疲労
(5).熱疲労の寿命予測
(6).熱疲労によるき裂進展
(7).はんだ接合部における熱疲労
(8).純水中熱疲労
(9).純水中高サイクル熱疲労
4.余寿命評価
(1).クリープ疲労損傷の検出
(2).X線回折法に基づく疲労寿命評価
(3).微小き裂観察による余寿命評価
5.フラクトグラフィ(破面解析)と負荷応力の推定
(1).マクロフラクトグラフィ
(2).ミクロフラクトグラフィ
(3).破面解析による負荷応力の推定
6.高温疲労と熱疲労の最近の事例
(1).自動車分野
(2).航空機分野
(3).生産加工分野
7.疲労強度設計への活かし方と注意点
(1).疲労強度設計
a.破壊と破損の様式
b.機械の破損原因
c.強度設計における留意点
d.使用目的に応じた構造と材料の選定
e.変形と応力を考慮した構造設計
f.疲労限度設計
g.有限寿命設計
h.溶接構造物の疲労設計
(2).デジタルデザイン
(3).製品開発の進め方
a.プロジェクトマネジメント
b.タグチメソッド
c.良い技術開発のポイント
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| キーワード |
高温疲労 金属疲労 き裂 損傷評価 熱疲労 熱応力 余寿命評価 X線回折法 フラクトグラフィ 破面解析 負荷応力 疲労限度設計 有限寿命設計 デジタルデザイン |
| タグ |
金属、金属加工、金属材料、はんだ、プラント、破面解析、疲労、応力解析、機械、構造物、自動車・輸送機、設備 |
| 受講料 |
一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
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| 会場 |
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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