株式会社サンワ・アイ

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技術レポート
ねじについて
ねじの疲労破壊

自動車や工作機械など振動や動きの多い製品に締付けられたねじは、使用中に繰り返し動的な荷重を受けています。これは、静的な繰り返し荷重を受ける場合より非常に小さい荷重で破壊され、重大な事故をおこす可能性があります。このような破壊の現象を疲労破壊と言います。製品は複数の機械部品がねじによって結合され、機能を果たす構造になっています。しかし部品を結合するための力は部品の接合面の断面積に比べるとはるかに小さいボルトの軸部断面で発生しています、したがって機械部品間に繰り返し荷重が作用するとボルト軸部に大きな繰り返し応力が追加され、ボルトが破壊されることがあります。


疲労破壊のプロセス

ここでは、考えられる疲労破壊プロセスをご説明致します。

ボルト材料が繰返し荷重を受ける。
やがて材料の一部に微細な亀裂が発生する。
亀裂が荷重の繰返しにつれて徐々に隣の部分に拡大。
さらに局部的な破壊の亀裂が進行していく。
やがて残りの断面部分が荷重に耐えきれなくなる。
急に瞬間的に破断にいたる。

疲労破壊の特徴

材料の疲労によって破断したものと、引っ張り荷重によって破断したものは、断面部分及び破断面の様子が異なっています。そのため、両者は比較的容易に判別することができます。



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