― 疲労強度評価と設計基準の限界
溶接継手が構造的に不利な理由
溶接部には、以下の弱点が重なります。
- 形状的不連続による応力集中
- 材料組織の不均一
- 高い引張残留応力
これらが同時に存在する部位は、構造物中でも極めて限られています。
溶接止端部に集中する疲労き裂
疲労き裂は、多くの場合、
- 溶接止端
- 不溶着部
- 余盛端
から発生します。設計段階でこれを想定しない限り、寿命予測は大きく外れます。
設計基準で用いられる評価手法
公称応力法
最も簡便ですが、局所応力を直接評価できません。
ホットスポット応力法
構造的応力集中を考慮でき、溶接構造に適しています。
有効切欠応力法
微小欠陥を仮想切欠として扱い、最も理論的ですが設計負荷が高い方法です。
評価手法の選択が設計品質を左右する
どの手法を使うかは、
- 設計フェーズ
- CAE活用度
- 品質要求レベル
によって変わります。「基準に書いてあるから使う」のでは不十分です。
本記事で触れた技術解説については、TH企画主催の技術セミナーで、具体的事例を交えて体系的に解説しています。
【本記事について】
本記事は、TH企画セミナーセンターが主催する実装技術分野のセミナーにおける
講義内容・質疑応答・実務事例をもとに、製造業向け技術情報として編集・再構成したものです。
執筆・編集：TH企画 技術コンテンツ制作チーム
コメント