ボルトの疲労破壊を防ぐ!基本から学ぶ、ねじ締結体の疲労強度設計とその信頼性評価

ねじ締結体にとってボルトの疲労破壊は大きな問題であり、もしこれが起これば被る損害も大きい。しかし、昔から広く「疲労破壊現象はむつかしい!」と言われている上に、ねじ締結体の力学的な特殊性が加わり、ボルトの疲労強度設計はむつかしい分野の一つになっている。 そのボルトの疲労破壊を防ぐためにはどうすればよいかを、①疲労強度の一般基礎知識、②ねじ締結体の力学的な特性、の二つの基本的な分野から、順を追ってわかり易く説明する。

1. 疲労破壊全般について
   1. 寿命と応力振幅との関係 (S-N線図)
   2. 静的強度と疲れ限度との関係
   3. 平均応力と疲れ限度との関係
   4. 疲労破壊が発生する部位 (応力集中部位)
2. ねじの力学 (関係分)
   1. 締結体の「締付け線図」の物理的な意味
   2. 締結体への作用外力とボルト分担との関係 (内外力比の意味と式)
   3. 外力作用時の被締結体の遊離
   4. ボルトと被締結体のばね定数
3. ボルトの疲労破壊
   1. 締結体作用外力とボルトねじ部の応力振幅との関係
      1. 被締結体が遊離しない場合
      2. 被締結体が遊離する場合
      3. 被締結体遊離の影響
   2. ボルトねじ部が疲労破壊しない条件
   3. ボルトねじ部の疲れ限度
      1. 引張強さ・平均応力・サイズの影響
   4. 偏心引張荷重が作用する場合
      1. 部分遊離による締付け線図の変化
      2. ボルト分担荷重の増大
      3. 軸力が小さくなると分担荷重が更に増大する
4. ボルト締結体の疲労試験で注意すべきこと
   1. 信頼性試験とは「図面保証」
   2. 全諸元を公差内で最も不利な諸元にして行う
      1. 切欠き部R最小
      2. 供試部品の硬さ最小
      3. 初期締付軸力も最小で
• 質疑応答・名刺交換