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~ 【弊社研修室】

~ 金属材料の強さの基本、金属疲労の概要と疲労のメカニズム、応力集中とき裂、疲労・破壊原因への対策とポイント ~

・金属材料の強度および疲労の基礎から金属疲労のメカニズム・破壊原因までを理解し、疲労強度設計の向上に活かすための講座

・材料強度の基本から金属疲労・破壊の原因までを理解し、破壊原因の究明や破壊原因を考慮した強度設計に活かそう!

・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/破壊の未然防止に活かせます

※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)

講師の言葉

 本講座は「わかりやすい」を主眼に置いております。まず材料強度、疲労強度を感覚的に捉え、理論式で意味を理解し、簡単な計算で規模感を養います。

 材料強度には大きく分けて2つあります。1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。

 「物体がこわれる」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。

 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。

 演習のための関数電卓をご持参ください(スマホ可)。

セミナー詳細

開催日時
  • 2025年09月17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に適切だと思います
・金属材料を扱って構造物設計、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でも勉強中の方でもけっこうです
・業務において破壊や強度不足でお悩みの方にも最適です

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良いです

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.金属材料の強さとは【演習】

  (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

      ・ポアソン比・・・体積変化はいくらくらいか

      ・降伏現象を理解する

    b.降伏強度と破断強度の使い分けはどうするか

      ・金属の変形は転位から

    c.何故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

    a.強度決定する因子

      ・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を明らかにする【演習】

      ・金属材料の必須条件

    c.熱処理による組織制御-強度向上法

  (3).ふたつの破壊の形態、延性破壊と脆性破壊

  (4).強度分散(バラツキ)に対する考え方(ワイブル関数)

    a.材料強度とバラツキはセットであつかう

      ・ワイブル関数の基礎

      ・ワイブル確率紙の読み方書き方【演習】

  (5).質疑応答

 

2.金属疲労の概要と疲労のメカニズムとそのポイント~疲労の定義と研究のあゆみ~【演習】

  (1).なぜ金属は疲労するのか

    a.疲労のメカニズム

    b.破面観察の重要性

    c.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【演習】

  (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線図の書き方【演習】

    d.有効体積理論→「大きなものほど強度が低い」とは【演習】

    e.応力変動の影響:実際の製品の荷重は変動している【演習】

    f.残留応力の影響:うまく使えば疲労向上、間違えれば事故原因

    g.き裂でない欠陥(介在物、腐食ピット)は強度にどのような影響を与えるのか【演習】

  (4).質疑応答

 

3.応力集中とき裂【演習】

  (1).応力集中係数

  (2).応力集中部の疲労

    a.応力集中部の疲労は変形拘束とセットで考える

  (3).応力拡大係数K、破壊靭性値K1C【演習】

  (4).き裂材の疲労と疲労(S-N)線図の読み方

    a.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

 

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

    a.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
タグ 金属、金属材料、材料、疲労、応力解析、機械、機械要素、強度設計、溶接・接合、工作機、構造物、最適化・応力解析、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)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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