疲労 — CAE用語解説
疲労解析（Fatigue Analysis）
定義
「定義」について教えてください！
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:
式にするとこう。一つずつ見ていこう。
$$ \sigma_a = \sigma_f' (2N_f)^b $$
この式のイメージを教えてもらえますか？
$\sigma_a$: 応力振幅、$N_f$: 破壊までの繰返し数、$b$: 疲労強度指数
えっ、疲労解析はってそんなに大事だったんですか？ もっと早く知りたかった…
ε-N法（ひずみ-寿命）
次はひずみの話ですね。どんな内容ですか？
数学的に書くと、こんな形になるんだ。
$$ \frac{\Delta\varepsilon}{2} = \frac{\sigma_f'}{E}(2N_f)^b + \varepsilon_f'(2N_f)^c $$
先輩が「疲労解析はだけはちゃんとやれ」って言ってた意味が分かりました。
Minerの累積損傷則
次はの累積損傷則の話ですね。どんな内容ですか？
$$ D = \sum_{i=1}^{k} \frac{n_i}{N_{f,i}} \leq 1 $$
えっと…各項はどんな物理現象を表してるんですか？
$D = 1$ 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
次は主要疲労解析ソフトウェアの話ですね。どんな内容ですか？
| ソフトウェア | 開発元/現在 |
|---|---|
| fe-safe | Safe Technology→Dassault Systèmes SIMULIA |
| nCode DesignLife | nCode→HBM (Spectris) |
| Ansys Fatigue Tool | Ansys Inc. |
| FEMFAT | ECS→Magna Steyr (Magna International) |
疲労の全体像がつかめました！ 明日から実務で意識してみます。
うん、いい調子だよ！ 実際に手を動かしてみることが一番の勉強だからね。分からないことがあったらいつでも聞いてくれ。
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