平成13年度設計工学課題3参考

1) S−N曲線を描き,その定義及び疲れ限度,時間限度について説明しなさい.

・S-N曲線
 疲れ破壊に対する機械部品の強さを知るためには機械部品に一定の応力振幅の荷重を繰返して加え,その機械部品が破壊するまでの荷重繰返し回数と応力振幅(または最大応力)との関係を示す曲線をS-N曲線といい,図1に示す.

・疲れ限度と時間強度
 疲れ破壊が生じない最大応力を疲れ限度といい,図1に示すS−N曲線の水平部分の応力(σlim)は疲れ限度である.
 疲れ限度以上の応力を加えた場合,時間がたてば疲労破壊が発生するので、それを時間強度といい,図1に示すS−N曲線の斜めの部分の応力(σ')は時間強度である。




2) 応力集中とは何か?どの場所で発生するか?
 機械部材に穴やみぞまたは段違いなど断面または形状が急激に変化する部分の応力は断面または形状の変化を無視した場合で計算した応力より大きくなる現象を応力集中という.

3) 下図に示す機械要素の一部のT−T,U−U断面の応力分布(イメージ)を示してください.