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ホットスポット応力

○ホットスポット応力とは

主に溶接部などの疲労強度の評価に用いられる強度指標で、溶接止端部の局所的応力集中を含まない応力値のことです。

ホットスポット応力には公称応力と構造的応力集中が含まれます。公称応力は材料力学的な計算で求められる応力で、構造的応力集中は主に形状の不連続性から発生する応力集中です。

ホットスポット応力でSN線図を整理すると継手形式にあまり依存しないことが知られています。よってホットスポット応力を参照することで、一つのSN線図で様々な構造に対して疲労強度を評価することができるようになります。ちなみに公称応力で整理したSN線図で疲労強度を予測する場合には、継手形式ごとに異なるSN線図を利用する必要があります。

○ホットスポット応力の参照方法

一般に0.3t法や2点外挿法など様々な方法が提唱されていますが、0.3t法が最も簡単で妥当な方法だと思います。
方法としては溶接止端部から、母材の板厚tの0.3倍(0.3t)だけ離れた位置の応力値を読むだけです。非常に簡単ですね。

この手法は実測においてもFEMで参照する場合でも利用することができます。
FEMでは特に溶接止端部などの部位は特異点になるため、メッシュの切り方で際限なく高い応力が検出されたりしますが、このホットスポット応力を参照することで、過度な応力集中に惑わされず、疲労強度を妥当に評価することができるようになります。

参照リンク
http://www-it.jwes.or.jp/qa/details.jsp?pg_no=0040020190
http://ci.nii.ac.jp/naid/110003429257

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[ 2012/03/05 20:37 ] 技術メモ | TB(0) | CM(0)
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 とあるメーカに勤め、CAEを担当する技術士(機械部門)。 コンピュータシミュレーションにより製品の強度や性能を評価するのがお仕事。
 CAE技術者のスキルアップを支援する『CAE技術者のための情報サイト』の管理人。
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