• 締切済み

SGCCの疲労強度について

SGCC(0.6t2.3t)をダクトとして使用した場合、2030年で10^6回オーダーで議論される疲労強度より遥かに低い応力での使用において疲労破壊するケースがあります。 ?世間一般には、板材が硬く、もろくなって割れたと言う表現がなされていますが、板材が硬くなって割れるとはどのような現象をいうのでしょうか? ?硬くなったことを数値的に確認するには引張試験の何から評価すれば良いのでしょうか? ?それとも、最近議論されている10^79回オーダーでの疲労限が原因なのでしょうか? ?SGCCの機械強度はSPCCの値をそのまま使用して良いのでしょうか?

noname#230358
noname#230358
  • 金属
  • 回答数1
  • ありがとう数1

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.1

ダクトということであれば大気ではない気体が通っているということですよね 腐食雰囲気内では疲労強度が低下することがあります。 それが一番の原因だと思います。 ・硬く、もろくなって割れた。 腐食や変質が起こり、材料の機械的性質が変わったと言うことではないのでしょうか? ・硬くなったことを確認する 引っ張り試験では全体の硬さを見るだけなので ビッカース等の固さ測定器で部分ごとに確認してみてはいかかでしょうか 御社に測定器が無ければ 熱処理業者にあるはずです。 ・10^79回オーダーでの疲労限 この場合はギガサイクル領域の疲労限の話とはまた別だと思います

noname#230358
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。また土日をはさみお礼が遅れましたことお詫び申し上げます。 さて、ご回答頂いた件ですが、ダクト内外の雰囲気が常温の大気であることから顕著な腐食は無く、風の流れによる繰り返し応力が割れの原因と考えております。但し、繰り返し応力がS-N曲線(10^6オーダー)の疲労限より十分に低いことからギガサイクルに着目致しました。 硬くなる件につきましては、表面硬度だけではなく素材全体の結晶オーダーでの変化を想像しております。エアコンの銅パイプなども長年の使用で硬くなると言われますが??? 質問がまとまっておらず申し訳ありませんでした。 ご回答本当にありがとうございます。

関連するQ&A

  • SPCC,SPHC,SGCC,SSで一番強度が高…

    SPCC,SPHC,SGCC,SSで一番強度が高いのは? 材質について勉強不足なので教えて欲しいです。 客先より一番強度のある鉄でt1.6X300X300の板を製作してほしいと言われたのですが、SPCC,SPHC,SGCC,SSで一番強度が高いのはどれでしょうか?教えてください。

  • 車体の強度計算について(部材の引張強度とは)

    自動車工学を勉強し始めたものです。実際の応力値を実測することも無いのですが式を見て判断できることがあれば教えて下さい。 例1、2の計算例で引張強度と最大応力値から破壊安全率を求めるときの引張強度と言うのは材質によって決められているのでしょうか?逆に引張強度から何の材質か解るのですか?SI単位でもMPaとN/mm^2って同じ意味ですよね? 例1 使用部材の引張強度274MPa÷最大応力94MPa=2.9>1.6(安全率) 例2 使用部材の引張強度260N/mm^2÷最大応力106N/mm^2=2.4>1.6

  • 降伏点以下 疲労限度 以上の応力でなぜ破壊

    お世話になります。 色々考えていましたが、やっぱり私の中で説明がつきません。 回転曲げ疲労限度σwb=0.53σ(引張強度) と引張圧縮疲労限度、曲げ疲労限度もσ(引張応力)の0.35~0.5倍となってます。  通常、鋼の降伏応力はσの0.6~0.8倍なので、降伏応力>疲労限度 になります。  よくよく調べてみると疲労破壊の起点となる部分はすべり帯(ミクロ的) により発生した突出し、入込み部から亀裂進展している。これって塑性変形 ではないですか?  降伏点以下では弾性変形なので応力解放後は元に戻る変形なのに、疲労破壊 の時ではミクロ的ながら塑性変形するのには矛盾を感じます。  疲労破壊に携わっている方たちはこの辺はどのように理解されてますか? ご意見頂ければ幸いです。

  • ベローズ式伸縮管継手の強度計算について

    ベローズ式伸縮管継手の強度計算について、教えてください。 KELLOGGの式での寿命計算ですが、ベローズの変形による応力、ベローズに作用する内圧による応力も含めたトータルの応力が、材料の引張強さを超えている、強度計算書を時々みかけます。 降伏点以上というのは、低サイクル疲労ということで理解できるのですが、引張強さ以上では、破壊するのでは?と思うのですが。。。 寿命(繰り返し数)計算に使用する応力は、どのように考えたらよいのでしょうか?ご存じの方がおられましたら、ご教示お願いします。

  • 疲労試験途中の材料強度

    初歩的な質問で恐縮です。 例えば、20MPa(応力)×10^7(回数)の疲労強度をもちつ材料があったとして、20MPaで10^5回まで試験したものの強度は落ちるものなのでしょうか。 当然10^5回での疲労強度より高い強度は保持していると思いますが、初期強度よりは落ちていると思われるのですが。

  • 鋳鋼SC450と鋳鉄FCD600の疲労強度

    鋳鉄FCD600で製作していた部品を鋳鋼SC450で作ることになりました。この時、FCD600で疲労強度計算をして設計したものを、そのままの寸法でSC450に置き換えて大丈夫なのでしょうか。疲労限度は引張強さに比例するらしいので、数字で考えればFCD600の方が疲労許容応力が高いことになると思うのですが、上司の話では鋳鋼の方が伸びが大きいので、粘りがあるから疲労強度は大丈夫だと言われました。 しかし、JISなどの伸びは「破断した際の伸び率」を表していると思うので、降伏点以下の応力で起こる疲労に関しては、参考に出来ないと思うのです。しかも、縦弾性係数を調べると、鋳鋼の方が高いので、降伏点以下では鋳鋼の方が伸びないはずです。 伸びが少なく、引張強さが低いのでは、鋳鋼の方が疲労限度が低いと思うのですが、どうなのでしょうか。 また、鋳鉄や鋳鋼の疲労限度が載っている資料がありましたら教えて下さい。よろしくお願いします。

  • 組み合わせ応力状態での疲労強度評価

    シャフトに締まり嵌め締結させた円環部の疲労強度を検討しています。 締まり嵌め状態で、円環の内周部の応力を考えると、円周方向応力:引張、径方向応力:圧縮 円周方向応力絶対値<ミーゼス応力となります。 仮に、円周方向応力絶対値<降伏点<ミーゼス応力とします。 ここで、回転していない状態の応力状態を、グッドマン線図にプロットする場合 応力振幅は0、平均応力は最大主応力=円周方向応力(引張)ををプロットするとすると、 降伏している状態であるにもかかわらず、円周方向応力絶対値<降伏点であり、降伏限度線の内側に、プロットすることとなります。 径方向の圧縮の応力を別にプロットしても、安全率上の影響はありません。 このプロットの仕方は、正しいでしょうか? 径方向の圧縮の応力は無視してもよいのでしょうか? ミーゼス応力を平均応力σa軸の引張側にプロットすることがよいでしょうか? グッドマン線図は単軸応力の場での適用ツールということのようですが 上記の場合のように、直交する方向に各々引張と圧縮の応力が存在する場合の 疲労強度安全率について、正しい見方を教えてください。 このあとに付加する回転数変動、加減速による応力変動については、質問外です。 以上、よろしくお願いいたします。

  • 疲労強度を基準強さにして、切欠き係数、安全率を用…

    疲労強度を基準強さにして、切欠き係数、安全率を用いて実径を求める方法について β=1+入1+入2+入3+入4 β=切欠き係数 の公式を用いてβが求まったとしても、許容応力を求めるにはどうしたらいいのでしょうか? 疲労応力÷β=許容応力(τ)を求め、そこからd=3√16T/πτで軸の径を求めるのか。 T(a)×B=最大トルク(T)を求め、そこからd=3√16T/πτで軸の径を求める方法なのか。 どちらでしょうか、また違う法穂があれば教えてください。 それと、(疲労応力÷安全率)÷βなのか     (疲労応力÷β)÷安全率なのかも教えてください。

  • 工具鋼の降伏点、引張強度について

    工具鋼(SKH2、SKH51など)について、強度解析をしたいのですが、降伏点、引張強度が調べても見つかりません。硬度はJISにも記載されているので、これから引張強度に概算すればいいのでしょうか? 脆い材料なので、弾性域(降伏点)という概念がなく、SSカーブはある応力まではほとんど歪まずに、ある応力で一気に破壊するという形になるのでしょうか? 解析をする時にどういう物性値を与えてやると正しいかが分かりません。 どなたかわかる方ご教授ください。

  • 硬さと降伏応力(0.2耐力)

     鉄鋼材において、一般に硬さが硬い方が引張強度が高いと思われますが、引張強度が高いということは比例限度(降伏応力or0.2%耐力)も高くなると考えてよいのでしょうか?  ちなみにSPCCです。  宜しくお願いいたします。