自転車のアルミニウム製クランクアームの破断面。暗い部分(油、汚れ、摩擦によるもの)は、ゆっくりと進行する疲労亀裂であり、縞模様が見られる場合がある。明るい部分は、突然の破断によって生じたものである。 材料科学 において、疲労とは、 繰り返し荷重 によって材料に亀裂が発生し、それが伝播する現象を指します。疲労亀裂が発生すると、荷重サイクルごとに少しずつ成長し、通常は破断面の一部に縞模様が生じます。亀裂は、 応力拡大係数が材料の 破壊靭性 を超えた臨界サイズに達するまで成長を続け、急速な伝播と、通常は構造物の完全な破壊を引き起こします。
疲労は従来、金属部品の破損と関連付けられており、これが金属疲労 という用語につながった。19世紀には、金属製の鉄道車軸の突然の破損は、破断面が脆く見えることから金属の結晶化が原因と考えられていたが、これは後に否定された。[ 1 ] 複合材料、プラスチック、セラミックなどのほとんどの材料は、何らかの疲労関連の破損を経験するようだ。[ 2 ]
部品の疲労寿命を予測するために、疲労試験 では、一定振幅の繰り返し荷重を印加して亀裂の成長速度を測定し、数千サイクルにわたって測定された亀裂の成長を平均化します。また、しきい値付近の小さな荷重または過負荷の印加後に発生する成長速度の低下、短い亀裂または低負荷の印加後に発生する亀裂の成長速度の増加など、一定振幅試験から得られる成長速度と大きく異なる亀裂成長速度を考慮する必要がある特殊なケースもあります。[ 2 ]
荷重が一定の閾値を超えると、穴、持続すべり帯 (PSB)、複合 界面、金属の粒界などの 応力集中箇所 で微細な亀裂が発生し始めます。[ 3 ] 疲労損傷を引き起こす応力値 は、通常、材料の降伏強度 よりもはるかに小さいです。
疲労の段階 歴史的に、疲労は、応力が低く主に弾性である高サイクル疲労(破壊までに 10⁴ サイクル以上が必要)と、塑性が大きい低サイクル疲労 の領域に分けられてきました。実験では、低サイクル疲労も亀裂成長であることが示されています。[ 4 ]
高サイクルおよび低サイクルのいずれにおいても、疲労破壊はすべて同じ基本的な手順に従います。すなわち、亀裂の発生、亀裂成長の第I段階および第II段階、そして最終的な破壊です。このプロセスを開始するには、材料内部で亀裂が核生成する必要があります。このプロセスは、金属試料では応力集中 部で、ポリマー試料では空隙密度が高い領域で発生します。これらの亀裂は、第I段階の亀裂成長において、せん断応力 が最も高い結晶面に沿って最初はゆっくりと伝播します。亀裂が臨界サイズに達すると、第II段階の亀裂成長において、加えられた力に垂直な方向に急速に伝播します。これらの亀裂は最終的に材料の最終的な破壊につながり、多くの場合、脆性破壊という破局的な形で発生します。
亀裂発生 疲労破壊に先行する初期亀裂の形成は、金属試料において4つの段階からなる独立したプロセスである。材料は負荷に応じてセル構造を発達させ、硬化する。これにより、ひずみに対する新たな制約が生じ、印加応力の振幅が増大する。新たに形成されたこれらのセル構造は、最終的に持続すべり帯(PSB)の形成とともに破壊される。材料中のすべりはこれらのPSBに局所的に集中し、この過剰なすべりが応力集中点となり、亀裂形成の引き金となる。亀裂の発生と検出可能なサイズまでの成長が、亀裂形成プロセスの大部分を占める。そのため、材料の変化の大部分は破壊試験を行わない限り目に見えないにもかかわらず、周期的な疲労破壊が突然発生するように見えるのである。通常延性のある材料であっても、疲労破壊は突然の脆性破壊に似た様相を呈する。
PSB によって誘発されるすべり面は、材料の表面に沿って侵入と押し出しを引き起こし、多くの場合、ペアで発生します。[ 5 ] このすべりは、材料内部の微細構造の変化ではなく、材料内部での 転位 の伝播です。滑らかな界面の代わりに、侵入と押し出しによって、材料の表面は、すべてのカードが完全に整列していないトランプのデッキの端に似たものになります。すべりによって誘発される侵入と押し出しは、材料上に非常に微細な表面構造を作り出します。表面構造のサイズは応力集中係数に反比例するため、PSB によって誘発される表面すべりは、破壊の開始を引き起こす可能性があります。
亀裂が、材料中の介在物や、鋭利な内角やフィレットによって生じる幾何学的応力集中部など、既存の応力集中部で発生する場合は、これらの手順を完全に省略することもできます。
亀裂の成長 疲労寿命の大部分は、一般的に亀裂進展段階で消費されます。亀裂進展速度は主に繰り返し荷重の範囲によって決まりますが、平均応力、環境、過負荷、低負荷などの追加要因も進展速度に影響を与える可能性があります。荷重が臨界閾値を下回るほど小さくなると、亀裂進展は停止する可能性があります。
疲労亀裂は、材料または製造上の欠陥から、わずか10μm程度の小さなものでも成長する可能性がある。
亀裂の成長速度が十分に大きくなると、破断面に疲労縞が現れる。この縞は亀裂先端の位置を示し、各縞の幅は1回の荷重サイクルにおける亀裂の成長量を表す。縞は亀裂先端における塑性変形の結果として生じる。
応力強度が破壊靭性と呼ばれる臨界値を超えると、通常は微小空隙 の合体によって、持続不可能な急速破壊が発生する。最終的な破壊に至る前には、破壊面には疲労破壊領域と急速破壊領域が混在している場合がある。
加速と減速 以下の効果は成長率を変化させます: [ 2 ]
平均応力の影響:平均応力が高いほど、亀裂の成長速度が速くなる。 環境:水分が増加すると、亀裂の成長速度が速くなります。アルミニウムの場合、亀裂は一般的に表面から成長し、大気中の水蒸気が亀裂の先端に到達して原子状水素に解離し、水素脆化を 引き起こします。内部で成長する亀裂は大気から隔離され、真空中で成長するため 、成長速度は通常、表面の亀裂よりも1桁遅くなります。[ 6 ] 短亀裂効果: 1975 年にピアソンは、短亀裂は予想よりも速く成長することを観察した。[ 7 ] 短亀裂効果の考えられる理由としては、T 応力の存在、亀裂先端での三軸応力状態、短亀裂に伴う亀裂閉鎖の欠如、および亀裂長さに比べて大きな塑性域などが挙げられる。さらに、長い亀裂は通常、短亀裂にはない閾値を経験する。[ 8 ] 短亀裂にはいくつかの基準がある。[ 9 ] 亀裂は通常1mm未満で 、 亀裂は、結晶粒径などの材料の微細構造サイズよりも小さい。 亀裂の長さは塑性域に比べて小さい。 過少負荷:少数の過少負荷は成長率を高め、過負荷の影響を打ち消す可能性がある。 過負荷: 最初は過負荷 (シーケンス内の最大負荷の 1.5 倍以上) が発生すると、成長率がわずかに増加し、その後、成長率が長期間低下します。
疲労の特徴 金属合金の場合、巨視的または微視的な不連続性がないという単純化されたケースでは、プロセスは微視的なレベルでの転位運動から始まり、最終的に持続的なすべり帯が形成され、それが短い亀裂の核となる。 巨視的および微視的な不連続性(結晶粒スケール)や、応力集中を引き起こす部品設計上の特徴(穴、キー溝 、荷重方向の急激な変化など)は、疲労プロセスが始まる一般的な箇所である。 疲労は、ある程度のランダム性(確率性 )を持つプロセスであり、十分に管理された環境下で、一見同一のサンプルであっても、かなりのばらつきを示すことが多い。 疲労は通常引張応力に関連しているが、圧縮荷重による疲労亀裂も報告されている。[ 10 ] 加えられる応力範囲が大きいほど、寿命は短くなる。 疲労寿命が長くなるにつれて、疲労寿命のばらつきが大きくなる傾向がある。 損傷は不可逆的です。素材は休ませても回復しません。 疲労寿命は、温度 、表面仕上げ 、冶金学的微細構造、酸化性 または不活性 化学物質の存在、残留応力 、擦り傷接触(フレッティング )など、さまざまな要因によって影響を受けます。一部の材料(例えば、一部の鋼 やチタン 合金)は、理論上の疲労限界 を示し、その限界以下では継続的な負荷をかけても疲労破壊には至らない。 高サイクル疲労強度 (約10⁴ ~10⁸サイクル )は、応力に基づくパラメータで表すことができます。これらの試験では、一般的に負荷制御式のサーボ油圧試験装置が使用され、周波数は約20 ~ 50Hzです。共振型磁気試験機など、 他 の種類の試験装置を使用することで、最大250Hzの周波数を実現することも可能です。 低サイクル疲労(通常 10⁴ サイクル未満で破損を引き起こす負荷)は、金属における局所的な塑性挙動と関連しているため、金属の疲労寿命予測にはひずみベースのパラメータを使用する必要があります。試験は、通常0.01 ~ 5Hzの一定ひずみ振幅で行われます 。
研究履歴のタイムライン 材料がさらに繰り返し負荷を受けるにつれて、表面疲労亀裂がどのように成長するかを示す顕微鏡写真。Ewing & Humfrey、1903年より。
疲労寿命の予測 スペクトルローディング 米国材料試験協会は、 疲労寿命 N fを、特定の性質の 破壊 が発生する前に試験片が耐える特定の性質の応力サイクルの数と定義しています。[ 24 ] 鋼 やチタン などの一部の材料では、応力振幅の理論値があり、その値以下では材料は任意のサイクル数で破壊しません。これを疲労限度または耐久限度 と呼びます。[ 25 ] 実際には、より多くのサイクル数で行われたいくつかの研究は、どの金属にも疲労限度は存在しないことを示唆しています。[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]
エンジニアは材料の疲労寿命を決定するためにさまざまな方法を使用してきました: [ 29 ]
ストレスライフ法 ひずみ寿命法、 亀裂成長法と 確率論的手法は、寿命法または亀裂成長法のいずれかに基づいている。 応力/ひずみ寿命アプローチを使用する場合でも、亀裂成長アプローチを使用する場合でも、複雑な荷重や変動振幅の荷重は、レインフローカウントアルゴリズム などの手法を使用して、一連の疲労等価単純繰り返し荷重に還元されます。
応力寿命法およびひずみ寿命法 機械部品は、大小さまざまな複雑で、しばしばランダムな 一連の荷重にさらされることが多い。このような部品の安全寿命を疲労損傷法または応力/ひずみ寿命法を用いて評価するために、通常、以下の手順が実行される。
複雑な荷重は、レインフロー解析 などの手法を用いて、一連の単純な繰り返し荷重に還元される。レインフロー解析から周期応力のヒストグラムを作成し、疲労損傷 スペクトル を形成する。 各ストレスレベルについて、SN曲線から累積損傷の程度が計算されます。 個々の貢献の効果は、マイナー則などのアルゴリズムを用いて合成される。 SN曲線は通常、一軸荷重に対して作成されるため、荷重が多軸の場合は何らかの等価規則が必要になります。単純な比例荷重履歴(軸方向荷重と一定の比率の横方向荷重)の場合は、サイン則 [ 30 ] を適用できます。非比例荷重などのより複雑な状況では、臨界平面解析を 適用する必要があります。
鉱夫のルール1945年、ミルトン・A・マイナーは、 1924年にアーヴィッド・パルムグレン によって初めて提案された法則を普及させた。[ 16 ] この法則は、マイナーの法則またはパルムグレン・マイナー線形損傷仮説などと呼ばれ、スペクトルS i (1 ≤ i ≤ k )にk個 の異なる応力値があり、それぞれがn i ( S i )サイクルに寄与する場合、N i ( S i )が一定応力反転S i の破壊までのサイクル数(一軸疲労試験によって決定)である場合、破壊は次のような場合に発生する。
∑ 私 = 1 k n 私 N 私 = C \displaystyle \sum _{i=1}^{k}{\frac {n_{i}}{N_{i}}}=C} 通常、設計目的においては、Cは1と仮定される。これは、様々な大きさの応力反転の線形結合によって、寿命のどのくらいの割合が消費されるかを評価することと考えることができる。
マイナーの法則は多くの状況で有用な近似値となり得るが、いくつかの大きな限界がある。
疲労の確率的性質を認識できず、規則によって予測される寿命を確率分布の特性と関連付ける簡単な方法はありません。業界のアナリストは、ばらつきを考慮して調整された設計曲線を使用してN i ( S i ) を計算することがよくあります。 試料に高応力サイクルと低応力サイクルを適用する順序は、実際には疲労寿命に影響を与えますが、マイナーの法則では考慮されていません。場合によっては、低応力サイクルの後に高応力サイクルを適用すると、この法則で予測されるよりも大きな損傷が発生します。[ 31 ] この法則は、過負荷または高応力の影響を考慮していません。過負荷または高応力は、圧縮残留応力を引き起こし、亀裂の成長を遅らせる可能性があります。高応力の後に低応力を適用すると、圧縮残留応力(または亀裂先端周辺の局所的な塑性損傷)の存在により、損傷が少なくなる可能性があります。
ストレス寿命(SN)法引張強度320MPaの脆性アルミニウムのSN曲線 材料の疲労性能は、一般的にSN曲線( ヴェーラー 曲線とも呼ばれる)によって特徴付けられます。これは、対数スケールで、繰り返し応力( S )を破壊までのサイクル数(N )に対してプロットされることがよくあります。[ 32 ] SN曲線は、特性評価対象の材料のサンプル(クーポンまたは試験片と呼ばれることが多い)に対する試験から導き出されます。この試験では、試験機によって規則的な正弦波 応力が加えられ、同時に破壊までのサイクル数がカウントされます。このプロセスは、クーポン試験と呼ばれることもあります。より高い精度が求められますが、汎用性は低くなります。コンポーネント試験が使用されます。[ 33 ] 各クーポンまたはコンポーネント試験は、プロット上に点を生成しますが、場合によっては、破壊までの時間が試験に利用可能な時間を超えるランアウトが発生します(打ち切りを参照)。疲労データの分析には、 統計学 の手法、特に生存分析、線形回帰 、極値分析 が必要です。[ 34 ]
SN曲線 の進行は、応力比(平均応力) [ 35 ] 、負荷周波数、温度 、腐食 、残留応力、ノッチの存在など、多くの要因によって影響を受ける可能性があります。一定疲労寿命(CFL)図[ 36 ] は、応力比の影響を調べるのに役立ちます。グッドマン線は、平均応力が 疲労強度 に及ぼす影響を推定するために使用される方法です。
定疲労寿命 (CFL) 線図は、SN 曲線に対する応力比の影響を調べるのに役立ちます。[ 37 ] また、周期的な荷重に定常応力が重畳されている場合、グッドマンの関係式を使用して破壊条件を推定できます。これは、応力振幅を平均応力に対してプロットし、材料の疲労限度と引張強度 を 2 つの極値とします。代替の破壊基準には、ソーダーバーグとガーバーがあります。[ 38 ]
均質なフレームからサンプリングされたクーポンは、破損までのサイクル数にばらつきを示すため、SN曲線は、特定のストレスの一定サイクル後の破損確率を捉える、より適切なストレス-サイクル-確率(SNP)曲線であるべきである。
体心立方格子(bcc)材料の場合、応力振幅が減少するにつれて、ヴェーラー曲線は水平線になることが多く、つまり、これらの材料には疲労強度を割り当てることができます。面心立方格子(fcc)金属の場合、ヴェーラー曲線は一般的に連続的に低下するため、これらの材料には疲労限度のみを割り当てることができます。[ 39 ]
亀裂成長方法 部品の疲労寿命の推定は、各負荷サイクルにおける亀裂成長の各増分の幅を合計することによって、亀裂成長方程式 を使用して行うことができます。疲労に伴う不確実性やばらつきを考慮するために、計算された寿命に安全係数またはばらつき係数が適用されます。亀裂成長予測に使用される成長速度は、通常、試験片に数千回の一定振幅サイクルを適用し、試験片のコンプライアンスの変化から成長速度を測定するか、試験片表面の亀裂の成長を測定することによって測定されます。成長速度を測定するための標準的な方法は、ASTM Internationalによって開発されています。[ 9 ]
パリ・エルドアン方程式 などの亀裂成長方程式は、部品の寿命を予測するために使用されます。これらは、10 μm から破壊までの亀裂の成長を予測するために使用できます。通常の製造仕上げの場合、これは、最初のサイクルから成長が始まる可能性のある部品の疲労寿命の大部分をカバーする可能性があります。[ 4 ] 部品の亀裂先端の状態は、通常、応力拡大係数、J 積分 、または亀裂先端開口変位 などの特性パラメータを使用して、試験片の状態に関連付けられます。これらのすべての手法は、部品の亀裂先端の状態を、亀裂成長速度を与える試験片の状態に一致させることを目的としています。
負荷シーケンスにおける過負荷または低負荷に関連する遅延および加速効果を含めるには、追加のモデルが必要になる場合があります。さらに、小さな亀裂で見られる成長速度の増加に合わせるには、小さな亀裂の成長データが必要になる場合があります。[ 41 ]
通常、複雑なシーケンスからサイクルを抽出するために、レインフローサイクルカウントなどのサイクルカウント技術が使用されます。この技術は、他の技術とともに、亀裂成長法で機能することが示されています。[ 42 ]
亀裂成長法には、亀裂の中間サイズを予測できるという利点があります。この情報は、構造物の安全性を確保するための点検スケジュールを立てる際に活用できますが、ひずみ/寿命法では、破壊に至るまでの寿命しか予測できません。
疲労への対処 ガラス棒の破断面には、亀裂発生箇所周辺にビーチマークが見られる。
テスト 疲労試験は、 試験片や実物大の試験対象物などの部品に対して、以下のことを判断するために使用されます。
試験片や実物大の試験体などの部品における亀裂進展速度と疲労寿命。 重要領域の位置 構造物の一部が破損した場合のフェイルセーフ の度合い 亀裂の破面 解析から、亀裂発生の原因となる欠陥の発生源と原因を特定する。これらの試験は、耐空証明 などの認証プロセスの一部を構成する場合があります。
修理 ドリルを停止する。伝播し始めた疲労亀裂は、亀裂の先端にドリルストップと呼ばれる穴を開けることで停止できる場合がある。[ 45 ]ただし 、穴の側面に新たな亀裂が発生する可能性は残る。 ブレンド処理。小さな亀裂はブレンド処理で除去し、表面を冷間加工またはショットピーニング処理することができます。 穴が大きすぎる場合。亀裂が生じた穴は、より大きな穴にドリルで穴を広げて亀裂を取り除き、ブッシングで元の穴に戻すことができます。ブッシングは、有益な圧縮残留応力を発生させるために、冷間収縮圧入ブッシングを 使用できます。穴が大きすぎる場合は、穴に大きすぎるマンドレルを通すことで冷間加工することもできます。[ 46 ] パッチ。亀裂は、パッチまたは修理用継手を取り付けることで修復できます。複合材パッチは、亀裂が発見された後に航空機の翼の強度を回復したり、疲労寿命を改善するために亀裂が発生する前に応力を下げたりするために使用されてきました。[ 47 ] パッチは疲労亀裂の監視能力を制限する可能性があり、検査のために取り外して交換する必要がある場合があります。
生活の向上 溶接移行部に沿った疲労を回避するためにHFMI 処理された鋼製高速道路橋の例 材料を変更する。部品に使用される材料を変更することで、疲労寿命を改善することもできます。たとえば、部品をより疲労耐性の高い金属で作ることができます。部品を完全に交換して再設計することで、疲労の問題を解消できないまでも軽減できます。そのため、金属製のヘリコプターのローター ブレードやプロペラは、 複合材製の 同等品に置き換えられています。これらは軽量であるだけでなく、疲労に対する耐性もはるかに高くなっています。高価ではありますが、ローターブレードの喪失は通常、航空機全体の喪失につながるため、その高い完全性によって追加コストは十分に回収できます。航空機の金属製の胴体、翼、尾翼の交換についても同様の議論がなされています。[ 48 ] 残留応力を誘発します。表面をピーニングすると、このような引張応力が軽減され、圧縮 残留応力 が発生し、亀裂の発生を防ぐことができます。ピーニングの形態には、高速の弾丸を使用するショットピーニング、機械ハンマーを使用する 高周波衝撃処理 (高周波機械的衝撃とも呼ばれる)[ 49 ] [ 50 ] 、高エネルギーレーザーパルスを使用するレーザーピーニングなどがあります。 低塑性バーニッシングを 使用してフィレットに圧縮応力を誘発することもでき、穴には冷間加工マンドレルを使用できます。[ 51 ] 疲労寿命と強度の増加は、付与される圧縮残留応力の深さに比例します。ショットピーニングでは約0.005インチ(0.1 mm)の深さの圧縮残留応力が付与されますが、レーザーピーニングでは0.040~0.100インチ(1~2.5 mm)またはそれ以上の深さまで可能です。[ 52 ] 深冷処理。深冷処理は疲労破壊に対する耐性を高めることが示されています。産業、自動車レース、銃器で使用されるスプリングは、処理を施すと最大6倍長持ちすることが示されています。熱サイクル疲労の一種である熱割れも大幅に遅延します。[ 53 ] 形状変更。穴や切り欠きなどの応力集中部の形状を変更することで、部品の寿命を延ばすことができます。数値最適化アルゴリズムを用いた形状最適化は 、翼の応力集中部を低減し、寿命を延ばすために使用されてきました。[ 54 ]
複合材料の疲労 複合材料は 疲労荷重に対して優れた耐性を示すことができる。一般的に、複合材料は優れた破壊靭性 を示し、金属とは異なり、強度が増加するにつれて破壊靭性も増加する。複合材料の臨界損傷サイズも金属よりも大きい。[ 55 ]
金属構造における主な損傷モードは亀裂です。金属の場合、亀裂は加えられた応力に対して比較的明確な方法で伝播し、臨界亀裂サイズと亀裂伝播速度は、解析的破壊力学によって試験片データと関連付けることができます。しかし、複合構造では、支配的な単一の損傷モードはありません。マトリックス亀裂、層間剥離、剥離、空隙、繊維破壊、複合材亀裂はすべて個別に、または組み合わせて発生する可能性があり、1つまたは複数の優勢は、積層体の 向きと荷重条件に大きく依存します。[ 56 ] さらに、複合構造に使用される独自の接合部と取り付け部は、積層体自体に典型的なものとは異なる破壊モードをもたらすことがよくあります。 [ 57 ]
複合材の損傷は不規則な方法で伝播し、損傷モードが変化する可能性があります。複合材の経験から、損傷の伝播速度は金属のように開始と伝播の 2 つの明確な領域を示さないことがわかります。金属の亀裂開始範囲は伝播であり、速度には大きな定量的差異がありますが、複合材ではその差異はあまり明確ではないようです。[ 56 ] 複合材の疲労亀裂はマトリックスで発生し、マトリックスが印加 応力 のごく一部しか負担しないため、ゆっくりと伝播する可能性があります。そして、亀裂の後の繊維は 疲労損傷を受けます。多くの場合、損傷速度は、繊維の酸化 や腐食などの環境との有害な相互作用によって加速されます。 [ 58 ]
顕著な疲労破壊
アレクサンダー・L・キーランド掘削装置の右側に亀裂が発生 アレクサンダー・L・キーランドは 、1980年3月にエコフィスク油田 で作業中に転覆し 、123人が死亡したノルウェーの半潜水式 掘削リグ である。この転覆事故は、第二次世界大戦以来、ノルウェー海域で最悪の災害となった。スコットランドのダンディー の東約、ノルウェーのスタヴァンゲル掘削会社が所有し、事故当時は米国のフィリップス石油 会社にリースされていた。1980年3月27日の夕方早く、激しい雨と霧の中、200人以上の作業員がアレクサンダー・L・キーランドの 居住区で勤務を終えていた。風速は40ノットに達し、波の高さは最大12メートルだった。リグはエッダ 生産プラットフォームからウインチで引き離されたばかりだった。18時30分少し前、乗船していた人々は「鋭い破裂音」に続いて「何らかの揺れ」を感じた。突然、リグは30度以上傾き、その後安定した。6本のアンカーケーブルのうち5本が切れ、残りの1本がリグの転覆を防いでいた。傾斜は増大 し続け、18時53分に残りのアンカーケーブルも切れ、リグは完全にひっくり返った。
1981年3月、調査報告書[ 60 ] は、リグが崩壊したのは、崩壊したD脚をリグ本体に接続していた6本のブレースのうちの1本(ブレースD-6)の疲労亀裂が原因であると結論付けた。これは、 荷重を支えないフランジプレートをこのD-6ブレースに接合した6mmの小さなすみ肉溶接に起因することが判明した。このフランジプレートには、掘削作業中に使用されるソナー装置が取り付けられていた。すみ肉溶接の形状不良が、疲労強度の低下の一因となった。さらに、調査では、フランジプレートにかなりの量の層状裂け目 と突合せ溶接部の低温亀裂が発見された。溶接部の低温亀裂、弱体化したフランジプレートによる応力集中の増加、溶接形状不良、および(北海 ではよくある)周期的な応力が、リグの崩壊に複合的に影響したと考えられる。
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外部リンク 疲労 ショーン・M・ケリー UHMWPEにおける疲労亀裂伝播に関するアプリケーションノート(2013年11月4日にWayback Machine に アーカイブ済み) 疲労試験ビデオ カールスルーエ応用科学大学 ひずみ寿命法G. グリンカ 変動振幅荷重による疲労A. ファテミ