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疲労寿命と残留応力の効果
noname#230359の回答
＞繰り返し荷重による疲労試験の場合。表面に圧縮の残留応力が掛っている 部材は、その残留応力以下の引っ張り応力では破損しない。と考えてよいで し ょうか？ 純粋な一軸応力で考えれば，0～残留応力以下の引張応力を繰り返して加えた 場合，残留応力がキャンセルされてそのレベルを越えないので疲労しないこ とになります。しかし，実際の応力は３軸応力であり，荷重方向以外の方向 で引張も作用します。つまり，合成応力により発生する特定のすべり面で せん断破壊したりすることもあり得ます。 ＞例：片持ち梁の部材の表面（梁長手方向）に400MPaの圧縮残留応力が掛っ ている場合。梁の根元にかかる繰り返し応力が400MPa以下であれば、計算上 無負荷のため絶対に梁は疲労破壊しない。 凸方向のはりの曲げの場合はり中心線から上と下で応力の方向が異なるた め，下側では圧縮応力が重畳することになるため，残留応力の範囲を越え ます。したがって疲労の可能性も生じます。 疲労破壊は応力振幅で発生するので，基本は圧縮でも引張でも同じです。 ただし，圧縮方向の疲労限度は引張方向に比べ５～６割程度大きくなるよう です。またＳＮ曲線は破壊平均値を基準としています。疲労試験での計測値 は平均値に対し１０～２０％程度のばらつきが生じます。僅かなデータで 強度の比較をするのは適切ではありません。
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