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プラスチックの物性入門 :上級編

2007/10/17
Q:疲労とは?

A:繰り返し応力を加えることにより、破断あるいは、弾性率が低下する、
  これを疲労(疲れ)現象といいます。

つまり、材料に応力あるいは、ひずみを周期的に繰り返し加える事により、
材料が劣化し、破壊に至る現象を疲労といいます。
また、材料が破壊するまでの変形サイクル数を疲労寿命と呼んでいます。

○疲労試験
 
 結果・・・S-N曲線(ヴェラー曲線)で整理され、表されます。
  横軸:疲労寿命の対数値(破壊までの繰り返し数)
  縦軸:繰り返し応力(あるいはひずみ)
 
 ◇S-N曲線が、応力がある限界以下で水平な時

  =>限度以下の繰り返し応力では、疲労破壊が起きないことを示します。
  
  この限度・・・・・疲労限度(限界)と言います。

 ◇S-N曲線が水平にならない時

  =>この時は、10の7乗回の繰り返しに耐える応力を疲労限度(限界)としている。

○比疲労強度
 疲労限度(限界)数値
 ==================== =比疲労強度
   静的破壊強度

樹脂の比疲労強度は、一般的に0.2~0.35当たりになっています。

□疲労限度(限界)は、温度の影響を強く受ける特性といえます。

□疲労特性は、振動を受けるような場所で使用する樹脂の実用性に関して
 重要な要素といわれています。

○主な樹脂材料の疲労限度と比疲労強度 ※数値は参考値です。
      疲労限度(10の7乗)  比疲労強度      比疲労強度
         (Mpa)    疲労強度/引張強度  疲労強度/曲げ強度
PVC        170        0.29         0.15
PA         118        0.22         0.24
POM        269        0.37         0.22
ABS      118        0.30          -
PC          98        0.15         0.09
PP          110       0.34         0.23
PMMA     278       0.35         0.22

では次回は、摩擦と摩耗について見てみましょう。

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