高サイクル疲労と低サイクル疲労【材料力学用語辞典】

材料力学用語辞典では、材料力学で出てくる専門用語を分かりやすく紹介しています。今回の用語は「高サイクル疲労と低サイクル疲労」です。

この記事はYoutube動画で紹介した内容の概要です。詳細は動画をご覧ください。

高サイクル疲労とは

繰り返し回数が 10⁴〜⁵ 回以上で生じる疲労を高サイクル疲労といいます。高サイクル疲労は弾性変形の範囲で生じ、応力振幅（最大応力と最小応力の差の半分）で整理されます。

高サイクル疲労は平均応力の影響が大きく、引張の平均応力があると疲労寿命が短くなります。そのため、平均応力やR値（最小応力/最大応力）によってS-N曲線が変化することに注意が必要です。

低サイクル疲労とは

繰り返し回数が 10⁴〜⁵ 回未満で生じる疲労を低サイクル疲労といいます。低サイクル疲労は塑性変形の範囲で生じるため、応力-ひずみ曲線にヒステリシスループが形成されます。

低サイクル疲労はひずみ範囲や塑性ひずみ範囲で整理され、平均応力の影響は小さいです。

まとめ

• 疲労強度は 10⁴〜⁵ 回を境に、低サイクル疲労と高サイクル疲労に分けられる。
• 低サイクル疲労は塑性変形範囲で生じ、ひずみ範囲や塑性ひずみ範囲で整理される。
• 高サイクル疲労は弾性変形範囲で生じ、応力振幅で整理される。平均応力の影響があり、平均応力や R 値（最小応力/最大応力）で整理される。

YouTube動画でより詳細に説明しています。ぜひご覧ください。

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