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技術士二次試験 機械部門 【過去問Ⅱ-1答案】金属の疲労強度に影響を及ぼす諸因子

こんにちは。たけゆうです。

今回は平成27年の問Ⅱ-1について、回答案を開示します。

キーワードは「金属の疲労強度」です。

ご自身の製品と技術を取り入れて、ご自身にて答案を作成下さい。

機械部門 材料力学

【平成27年Ⅱ-1】金属の疲労疲労強度に影響を及ぼす諸因子について、主要なものを3つ挙げ、概要を述べよ。

答案

※回答に補足。平均応力、応力振幅、残留応力、材料強度は省略した。

1.金属の疲労強度の主要影響因子 
(1)形状因子 
①切欠き 

切欠きにより応力集中が生じ疲労強度は低下する。 
②寸法(厚さ,直径) 
寸法が大きいほど、最大欠陥寸法の存在確率が増加するため,疲労強度は低下する。

(2)表面因子 
①表面粗さ 

表面が粗くなると,小さな凹凸が応力集中源になり、疲労強度は低下する。 
②加工層 
塑性加工を表面に施すと,表層に加工変質層ができ、圧縮の残留応力分布を誘起するため,疲労強度は上昇する。

(3)環境因子 
①腐食 

腐食は疲労き裂の発生と進展を助長するため,腐食環境では疲労強度が低下する。 
②高温 
金属材料は高温になると,材料強度が変化するので,疲労強度および疲労寿命はその影響を受ける。また,高温では,高温酸化とクリープの影響があり,ひずみ速度が遅くなり。ひずみ保持時間が長くなると,低サイクル疲労の疲労寿命は低下する。   以上

答案(原稿用紙)

ABOUT ME
takeyuu
倹約投資家サラリーマンパパ33歳。ずっとニコニコ円満家庭が目標。 機械/電気で技術士一次試験合格。 機械で技術士二次試験不合格するも、合格を目指し情報発信中。 (令和2年の結果 問Ⅰ:A、問Ⅱ:C、問Ⅲ:A)