金属疲労の基礎と疲労破壊事故未然防止策

破壊事故の約80%は疲労破壊に起因するとされています。塑性変形が破壊の前駆過程である疲労破壊は塑性変形を殆どせず瞬時に破壊する脆性破壊とは大きく異なっています。疲労破壊を未然に防止するには、その前駆過程である塑性変形の理解が大事であり、同時に、時間と共にき裂進展することから、き裂の力学である破壊力学の理解も大事です。一見相反する塑性変形と破壊現象を構築しているそれぞれの学問体系の理解は疲労破壊の本質にせまることになります。 　構造部材の設計者・技術者において、部材の強度は設計の基本となる重要な因子です。疲労破壊においては、この部材の強度と共に、部材の構造、変動負荷、材料の3大要因を有効に制御し、その防止対策の構築が求められます。 　本セミナーでは、疲労破壊などの破壊防止に携わる技術者・設計者はその未然防止に有効な指針を取得し、加えてこれから疲労破壊の基礎を学ぶ意欲のある技術者・設計者においては、疲労破壊と破壊力学の基礎知識を得る場となると確信しています。 　疲労の基礎研究を職務とする大学の研究者とは異なり、疲労などの破壊の未然防止が第一である会社の技術者・設計者においては、疲労破壊を狭く詳細に理解することより、疲労破壊を大局的に理解し、従事している仕事に生かすことが大事であると思います。 　本セミナーでは、疲労破壊の未然防止のため、疲労破壊の主要因である塑性変形、構造物の破壊におけるき裂の力学である破壊力学を疲労破壊と共に平易に説明します。

1. 金属疲労の基礎
   1. 金属疲労とは
   2. 金属強度と疲労破壊の正の相関
   3. 金属強度と脆性破壊の負の相関
   4. 時間依存型破壊としての金属疲労
2. 金属疲労の要因となる塑性変形
   1. 金属疲労に与える塑性変形の役割
   2. 塑性変形の支配要因
3. 破壊力学の基礎
   1. 様々な応力集中がもたらす想定外応力
   2. 応力集中の定量的特性の応力拡大係数の役割
   3. 疲労破壊の最終局面の破壊靭性の位置づけ
4. 金属疲労の損傷から最終破断過程
   1. 損傷
   2. き裂発生
   3. き裂進展
   4. 破断
5. 過去の疲労破壊事故から学ぶ疲労の教訓
   1. コメット機の疲労破壊事故
   2. 様々な構造物の疲労破壊事故
6. 疲労寿命予測と防止策
   1. 基礎データから構造物の疲労寿命予測
   2. 構造物の疲労破壊防止策の提言
7. 質問と回答