疲労 — CAE用語解説
疲労解析(Fatigue Analysis)
定義
疲労解析は、繰返し荷重による材料の累積損傷と寿命を予測する解析。機械部品の耐久性設計に不可欠。
S-N曲線(応力-寿命)
高サイクル疲労の基本:
$$ \sigma_a = \sigma_f' (2N_f)^b $$
$\sigma_a$: 応力振幅、$N_f$: 破壊までの繰返し数、$b$: 疲労強度指数
ε-N法(ひずみ-寿命)
低サイクル疲労:
$$ \frac{\Delta\varepsilon}{2} = \frac{\sigma_f'}{E}(2N_f)^b + \varepsilon_f'(2N_f)^c $$
Minerの累積損傷則
$$ D = \sum_{i=1}^{k} \frac{n_i}{N_{f,i}} \leq 1 $$
$D = 1$ で疲労破壊と判定(実際には$D = 0.5 \sim 2$でばらつく)
主要疲労解析ソフトウェア
Project NovaSolver — Practitioner-Driven R&D
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