単一過大荷重負荷後の疲労き裂伝ぱに及ぼすき裂先端の塑性域について

摘要

単一過大荷重負荷による疲労き裂伝ぱ挙動の変動について検討した。 低炭素鋼S15Cを用いて，基本負荷サイクルの応力比Rが0と－1。 5の場合について基本的な観点から実験を行った。 得られた主な結果は以下のとおりである。 （1）過大荷重負荷後のき裂伝ばの加速と遅延挙動によって，その後の余寿命は延命になる場合と短命になる場合がある。（2）余寿命が短命になるのは，応力比が負の場合である。その場合には，過大荷重によるき裂先端の鈍化とその後の負荷条件によってき裂先端の残留応力が引張りとなる。 （3）過大荷重によって形成される静的塑性域の大きさは基本負荷サイクルの応力比Rの遠いに依存せず，過大荷重のレベルのみによって決まる。 その直後の負荷によって生じる道降伏域の大きさは応力比Rにも依存する。 そのことは，結論（1），（2）に関係している。 （4）応力比Rが－1.5の場合においては，ある過大荷重のレベルで延命となる余寿命の大きさがピークに達し，それよりも大きなレベルの過大荷重を負荷すると余寿命が延命から短命に移行する現象が生じる。 最後に，本研究に対しご助言を賜った，Connecticut大学のA.J. McEvily教授に感謝申し上げる。