金属材料の基礎と疲労・破壊原因への対策および疲労設計への応用とそのポイント ~演習付~

~ 金属材料の強度の正体、降伏強度と破断強度、衝撃強度からクリープ強度、疲労のメカニズムおよび疲労強度向上(研究例の解説)、応力集中とき裂、強度試験の構造設計への適応、疲労・破壊原因への対策とポイント ~

・金属材料の強度の基礎から金属疲労のメカニズムまでを理解し、疲労強度の向上に活かすための講座

・材料強度、金属疲労・破壊の原因を理解し、破壊未然防止策による製品開発、設計・製造に活かそう!

・金属材料の強さを理解し、様々な角度(温度、速度、サイズ)から材料や製品の強さを検討できれば、故障/破壊に対する視点が変わります

※演習を行いますので電卓をご用意ください(スマホでも結構です)

*本講座は、弊社研修室で行う対面セミナーです。

 

講師の言葉

 材料強度には大きく分けてふたつあります。ひとつが本当の強度(理論強度)、もうひとつは実際の強度・・・では実際の材料強度は何によって支配されているのかをくわしく解説します。これらの破壊現象を演習/計算を通して理解しますので影響因子の物理的意味が感覚的によくわかるようになります。「物体が壊れる」製品にとってこれほど深刻なことはありません。「なぜ壊れるのか」→「壊れにくくする(強度向上)」→「壊れなくする(保証)」が機械材料には必要です。
 さらに疲労クリープの最新の研究例を解説しながら話を進めます。
 本講座により材料強さの正体が、今までよりも格段に理解できるようになります。これらがわかれば今までの多くのなぞが解けることと思います。

セミナー詳細

開催日時
  • 2024年05月29日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 加工・接着接合・材料
受講対象者 ・製造業に携わってから5年目くらいまでの方
・金属材料を扱っている構造物設計、生産技術、製造に携わる方で、材料力学を忘れかけている方、勉強中の方
・業務において破壊や強度不足でお悩みの方

予備知識 ・大学、高専、工業高校で機械工学系を履修された方、または履修中(勉強中)の方
・「応力、ひずみ、疲労、クリープ」などの言葉に抵抗を感じない方だとさらに可です

修得知識 ・材料力学では説明ができない「材料強さの本当の姿」が見えるようになります
・金属材料の強さの基本的事項を理解できます。今までは“材料強さ”はひとつものだと考えていたかもしれませんが、様々な角度(温度、速度、サイズなど)から材料や製品の強さを検討できるようになります
・製品で破壊が発生した時の破壊原因の究明が格段に速くなりますし、反対に製品設計する際には未然に破壊原因を取り除くことができるようになります
・破壊現象を感覚的に理解できるようになります。また演習を通して現象をつかむことができるようになりますので、実際の開発、製造現場で実践的に使うことができます
・材料強度、金属疲労に対して明らかに深い視点が得られます
プログラム

1.金属材料の強度の基本正体

  (1).強さの基本・引張試験を正確に理解する

    a.応力-ひずみ線図の正確な読み方

      ・“ひずみ”と“真ひずみ”をどうやって使い分けるか

      ・ポアソ比(体積変化はいくらくらいか)

      ・降伏現象

    b.降伏強度と破断強度の使い分け

      ・金属の変形は転位から、なぜ降伏しても強度が向上するのか

  (2).同じ材料でもなぜ強さに差があるのか/ふたつの強度(本当の強度と実際の強度)

    a.強度を決定する因子;なぜ予定した強度が得られないのか

      ・結晶粒径の影響 【演習】

      ・温度が上がるとなぜ強度が低下するのか

      ・変形速度の影響

    b.衝撃強度からクリープ強度までの関係-(研究論文解説) 【演習】

    c.金属材料の必須条件 熱処理による組織制御

  (3).強度分散(バラツキ)に対する考え方

    a.材料強度とバラツキはセットであつかう

      ・ワイブル関数の物理的意味

      ・製品破壊の分析事例、分散の原因分析方法

      ・ワイブル確率紙の読み方と書き方【演習】

 

2.金属疲労の概要

  (1).なぜ金属は疲労するのか;理解すれば破壊対策、疲労設計は明確になる

    a.疲労のメカニズム

    b.では、疲労強度を向上するにはどうすればよいか

  (2).疲労試験の種類と疲労(S-N)線図の読み方と書き方

  (3).疲労強度に与える諸因子の影響

    a.材料硬さと疲労強度の関係

    b.応力比と疲労強度の関係

    c.Goodman線図の構造設計への応用

    d.有効体積理論【演習】

  (4).「大きなものほど強度が低い」とは;「強度=ミクロな確率」【演習】

  (5).応力変動の影響「線形累積損傷則」

    a.実際の製品の荷重は変動している;研究例解説

  (6).残留応力の影響

    a.うまく使えば疲労向上、間違えれば事故原因

    b.表面キズ/き裂の無害化研究例の解説

    c.危険な応力状態の改善研究例の解説

  (7).き裂でない欠陥(介在物、腐食ピット)と強度への影響【演習】

 

3.応力集中とき裂について

  (1).応力集中係数とは

  (2).応力集中部の疲労;応力集中係数と疲労強度の関係

    a.応力集中部の疲労と変形拘束

  (3).応力拡大係数K、破壊靭性値K1【演習】

  (4).き裂材の疲労とは

    a.疲労(S-N)線図の読み方

      ・大切なのはΔKth(下限界応力拡大係数範囲)

  (5).材料硬さとき裂感受性(信頼性)の関係;研究例解説

 

4.疲労・破壊原因への対策とポイント

  (1).強度試験は構造設計のために行う

  (2).耐候性/耐久性を考慮した疲労強度・ 疲労設計への応用例;材料に対する多大な劣化因子(疲労、クリープ、温度、湿度、腐食)をどう設計に取り入れて保証につなげるのか

 

5.質疑応答、個別相談など

キーワード 金属材料 金属疲労 引張試験 応力 ひずみ 真ひずみ 破壊力学 疲労強度 接着接合 衝撃強度 クリープ強度 降伏現象 延性破壊 脆性破壊 残留応力 き裂 有効体積理論 熱処理 応力拡大係数 破壊靭性 耐久性保証 疲労設計 研究論文解説
タグ 金属金属材料疲労応力解析機械機械要素強度設計工作機構造物最適化・応力解析材料力学・有限要素法自動車・輸送機
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)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
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