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公開番号2025008057
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023109906
出願日2023-07-04
発明の名称予測装置、予測方法及びプログラム
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 3/34 20060101AFI20250109BHJP(測定;試験)
要約【課題】疲労寿命を精度よく予測する。
【解決手段】予測装置が、構造体の応力集中部の形状に基づいて疲労寿命曲線を推定する曲線推定部と、構造体に負荷される変動荷重により応力集中部に生じる応力振幅の分布を計算する分布計算部と、応力振幅の分布及び疲労寿命曲線に基づいて構造体の疲労寿命を予測する寿命予測部と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
構造体の応力集中部の形状に基づいて疲労寿命曲線を推定するように構成されている曲線推定部と、
前記構造体に負荷される変動荷重により前記応力集中部に生じる応力振幅の分布を計算するように構成されている分布計算部と、
前記応力振幅の分布及び前記疲労寿命曲線に基づいて前記構造体の疲労寿命を予測するように構成されている寿命予測部と、
を備える予測装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
請求項１に記載の予測装置であって、
前記曲線推定部は、前記応力集中部の形状に基づいて計算された応力集中係数に基づいて前記疲労寿命曲線を推定するように構成されている、
予測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の予測装置であって、
前記曲線推定部は、前記応力集中係数に基づいて推定された疲労強度係数及び疲労強度指数を用いて前記疲労寿命曲線を生成するように構成されている、
予測装置。
【請求項４】
請求項３に記載の予測装置であって、
前記曲線推定部は、予め定めた関係式に基づいて前記疲労強度係数及び前記疲労強度指数を推定するように構成されている、
予測装置。
【請求項５】
請求項４に記載の予測装置であって、
前記関係式は、前記応力集中部の形状が異なる複数の前記構造体で前記疲労寿命を観測したデータに基づいて定められている、
予測装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の予測装置であって、
前記疲労寿命は、前記応力集中部で損傷が生じる前記変動荷重の繰り返し数である、
予測装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の予測装置であって、
前記分布は、前記応力振幅のパワースペクトル密度である、
予測装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれかに記載の予測装置であって、
前記分布は、前記応力振幅の時間変化を示す波形である、
予測装置。
【請求項９】
請求項１から５のいずれかに記載の予測装置であって、
前記変動荷重は、前記構造体が振動することで前記構造体に負荷される、
予測装置。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれかに記載の予測装置であって、
前記構造体は、電子部品であり、
前記応力集中部は、前記電子部品が有するリード端子の屈曲部である、
予測装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測装置、予測方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
輸送機器などに搭載される機器類は、走行中のランダム振動により疲労破壊を起こすことがある。振動による疲労寿命の予測方法として、応力振幅と疲労破壊が生じるまでの繰り返し数との関係を示す疲労寿命曲線（「Ｓ－Ｎ曲線」とも呼ばれる。）を用いたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、銅材に振幅が変動する繰り返し応力が加わる場合のＳ－Ｎ曲線を求めることで、銅材が破断するまでの破断繰り返し数を求める銅材の疲労寿命の推定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－６４２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、予測対象とする構造体に応力の集中する箇所が存在する場合、疲労寿命の予測精度が低下するという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みて、疲労寿命を精度よく予測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による予測装置は、構造体の応力集中部の形状に基づいて疲労寿命曲線を推定する曲線推定部と、構造体に負荷される変動荷重により応力集中部に生じる応力振幅の分布を計算する分布計算部と、応力振幅の分布及び疲労寿命曲線に基づいて構造体の疲労寿命を予測する寿命予測部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、疲労寿命を精度よく予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
構造体の一例を示す模式図である。
疲労寿命予測システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
コンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
疲労寿命予測システムの機能構成の一例を示すブロック図である。
平滑材の一例を示す模式図である。
切欠き材の一例を示す模式図である。
疲労試験結果の一例を示すグラフである。
関係式の一例を示すグラフである。
疲労寿命予測方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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