号数 ばね論文集 65 号( 2020 年)
ページ数 pp.35-41
種類 論文
論文名 疲労き裂伝播の下限界応力拡大係数範囲に着目したショットピーニング材での特異な疲労破壊挙動の解析
Title Analysis of Peculiar Fatigue Fracture Behavior of Shot Peened Steels Focusing on Threshold Stress Intensity Factor Range
著者 安藤柱1),南起祐2),金玟憲2),石井健裕1),高橋宏治1) 
Author Kotoji ANDO1), Ki Woo NAM2), Min Heon KIM2), Takehiro ISHII1) ,Koji TAKAHASHI1) 
抄録 前報において筆者らは,疲労き裂先端の塑性挙動に着目し,応力比(R)の影響を組み込んだ新しい疲労き裂進展の下限界応力拡大係数範囲式を提案した.この式により,微小き裂を有する高強度鋼の疲労限度を応力比(R)に依らず高精度に評価できることが示されている.この式を用いて,次に述べる4項目のピーニング材特有の疲労破壊挙動を解析・検討した.@表面き裂の無害化可能最大き裂寸法,A無害化できないき裂材の疲労限度,B無害化された予き裂を有するピーニング材の破壊起点の多くが予き裂部以外である理由,Cほとんどのピーニング材で,Stage Uの停留き裂が発生する理由.その結果,@〜Bに関しては定量的に,Cに関しては,ミクロ的残留応力分布から定性的に評価・説明できた. 
Abstract In the previous report, the authors focused on the plastic behavior of fatigue crack tip and proposed a new equation of threshold stress intensity factor range for fatigue crack propagation including the stress ratio(R). The equation showed high accuracy on the fatigue limit prediction of high-strength steel with micro cracks regardless of the R. Using the equation, the following peculiar fatigue fracture behaviors of the shot peened materials were analyzed and discussed(. 1)The maximum surface crack size that can be rendered harmless by shot peening(, 2)The fatigue limit of cracked materials that cannot be rendered harmless(, 3)The reason why most of the fracture origins of peened materials with harmless pre-crack are outside the pre-crack(, 4)The reason why non-propagating cracks of stage II occur in most of peened materials. As a result(, 1)(- 3)was evaluated quantitatively, wherea(s 4)was evaluated qualitatively using the microscopic residual stress distribution after shot peening. 
著者の所属 1)横浜国立大学
2)釜慶大学 
Belonging 1)Yokohama National University
2)Pukyong National University 
Key Words Fatigue limit, Fracture origin, Non-propagating fatigue crack, Residual stress, Shot peening,Threshold stress intensity factor range