疲労試験における波形の選択の理由
- 一般的な高サイクル金属疲労試験では、サイン波が使用されます。
- 三角波を利用しない理由について教えてください。
- 疲労試験において選択される波形は、サイン波の方が実験的により適しているとされています。
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疲労試験における波形に関して
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根拠はある？、、あった？ 実際の振動・衝撃的負荷にはパルス波が多い。 その真似は難しいが、サイン波よりは三角波の方が近かろう。。。 しかしピークの細部がホントに効くなら、厳密な定義が必要なはず？ と疑問を抱きつつ三角波での試験に明暮れ。。。 そこへ大変動が起き、ＩＳＯおよび関連ＪＩＳ規格がガラッと書変わり、三角波・正弦波が滅び、?ランダム振動?へと移行した。 私を含め昔の担当者はもう付いていけない面がある。 話を本題に戻すと JISZ2279 金属材料の高温低サイクル疲労試験方法 三角波を原則とする JISZ2274 金属材料の回転曲げ疲れ試験方法 JISZ2286 金属材料の高温回転曲げ疲労試験方法 波形の既述無し 依然、恐竜は生き残っている！？ ＪＩＳ制定の基となった本 日本機械学会基準 JSME S0002 統計的疲労試験方法 定価：6,116円 追っかけるには買うしかないが、内容を伺えるサイトもある。 CYBERNET ANSYS 疲労について http://www.cybernet.co.jp/ansys/case/lesson/fatigue01.html 実用機械部品は、図2に示したように、一般には、複雑に変動する力や変形を受けるが、 正弦波のように単純な繰返し力の下で疲労しにくい部材は、複雑な力の繰返しを受けても 強いと考えられるため、特別な場合を除いて、部材の疲労に対する強さの評価は、単純な 繰返し力を負荷した時の疲労に対する耐久性を試験して定める。 以上で判りますよね？ 私の回答が難し杉と難癖付け乍ら、専門家回答に無駄文だけ付けるヒトがいるので、、、 前フリは製品にたいする振動試験／衝撃試験に関して。値レベル／回数はかなり違うが、壊れる壊れないは同じようなものです。 波形の既述無し → 波形の記述無し
根拠的なものはありませんが、高サイクル繰返し荷重や交番荷重は、運動力学的に三角波に なり難く、サイン波になり易いってことではないでしょうか？ 力と質量と速度の関係がです。 ＊ 力が一定の場合、始動時の速度はそのようになり易い(重力加速度と速度変化からも…) ＊ 速度が一定だと、例えば始動時に大きな力が必要で、その後はあまり必要でない。 減速時も、停止直前に非常に大きな力が必要。 これは、衝撃値に類似するし、力が力積の原理でオーバーシュートし易いし、 力の計測や計算が難しい。 等々でです。 視野的に表しますと、表現がピッタリとはマッチングしておりませんが、 http://www.crane-club.com/study/dynamics/load.html の 力の掛かる速度による荷重の分類 の 図のようになり、 衝撃荷重が掛かったことと同類になり、高サイクル繰返し荷重や交番荷重の試験に向いて いないと考えられているからです。
お礼
すみません，ありがとうございます． 後ほど時間が出来次第，正式な返信をさせてください．
確かではありませんが、高サイクル金属疲労試験は自動車など車両関連から 発達したように思います。加振機は機械機構を利用する場合が多く、クランク 機構などを利用して、正弦波形を発生する方法が採られていたように思いま す。また地震波などにおける多重波も基本波形は正弦波ですから、計算しや すい意味からもこれが利用されていると思います。 つまり、振動試験機の構造的な面(機構上の理由)と計算上の取り扱いやすさで はないでしょうか。
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