ストレステスト

疲労試験は、試験片または構造物に周期的な荷重をかけることによって行われる特殊な形式の機械試験です。これらの試験は、疲労寿命と亀裂成長のデータを生成するため、重要な場所を特定するため、または疲労の影響を受けやすい構造物の安全性を実証するために使用されます。疲労試験は、試験片から自動車や航空機などのフルサイズの試験対象物まで、さまざまなコンポーネントに使用されます。

試験片の疲労試験は、通常、大きな可変振幅の周期的荷重を加えることができるサーボ油圧試験機を使用して行われます。 ^[4]定振幅試験は、より単純な振動機械でも適用できます。試験片の疲労寿命は、試験片が破損するまでのサイクル数です。このデータは、応力寿命曲線またはひずみ寿命曲線を作成するために使用できます。試験片の亀裂成長速度も、試験中または試験後に破断検査を使用して測定できます。試験片の試験は、亀裂成長速度に影響を与える可能性のある温度、湿度、環境を制御できる 環境チャンバー内で行うこともできます。

実物大の試験品はサイズが大きく、形状が独特なため、一連の油圧アクチュエータまたは電動アクチュエータを通じて荷重を加える特別な試験装置が作られています。アクチュエータは、構造物が受ける大きな荷重を再現することを目的としています。航空機の場合、この荷重には、操縦、突風、バフェット、および地上-空-地上 (GAG) 荷重が含まれます。構造物の安全な寿命が実証されるか、修理が必要な故障が発生するまで、代表的なサンプルまたは荷重ブロックが繰り返し適用されます。ロードセル、ひずみゲージ、変位ゲージなどの計測機器が構造物に設置され、正しい荷重が適用されていることを確認します。穴や継手などの重要な応力集中の周囲の構造物を定期的に検査して、検出可能な亀裂が見つかった時間を確認し、発生した亀裂が試験品の他の領域に影響を与えないことを確認します。すべての荷重を加えることはできないため、不均衡な構造荷重は通常、アンダーキャリッジなどの重要でない構造物を通じて試験フロアに反応します。

高速道路、鉄道、電力網、ダム、港湾施設、主要なガスパイプライン、石油精製所などの重要インフラ（CI）は、地震、地滑り、洪水、津波、山火事、気候変動の影響、爆発など、さまざまな自然災害や人為的災害やストレス要因にさらされています。これらのストレス要因や突発的な出来事は、故障や損失を引き起こし、社会や経済にとって不可欠なサービスを中断させる可能性があります。^[6]そのため、CIの所有者と運営者は、さまざまなストレス要因によってCIがもたらすリスクを特定して定量化し、リスク軽減戦略を定義して^[7]、CIの回復力を向上させる必要があります。 ^{[8] [9]ストレステストは、CIの危険性と}リスクを評価するための高度で標準化されたツールであり、低確率で重大な結果をもたらす（LP-HC）イベントと、いわゆる極端または稀なイベントの両方を含み、これらの新しいツールをCIのクラスに体系的に適用します。

ストレステストは、不利な条件下でCIが一定レベルの機能を維持する能力を評価するプロセスです。一方、ストレステストでは、公的機関や産業界の利害関係者が一般的に採用している設計およびリスク評価手順では必ずしも考慮されていないLP-HCイベントを考慮します。CIのマルチレベルストレステスト方法論は、欧州研究プロジェクトSTREST ^[10]の枠組みの中で開発されており、4つのフェーズで構成されています。^[11]

フェーズ 1:事前評価。この段階では、CI (リスク コンテキスト) および関心のある現象 (ハザード コンテキスト) に関する利用可能なデータが収集されます。目標と目的、時間枠、ストレス テスト レベル、およびストレス テストの総コストが定義されます。

フェーズ2:評価。この段階では、コンポーネントとシステムの範囲でストレステストが実行され、フェーズ1で定義されたストレス要因に対するCIの脆弱性^[12]とリスク^[13]の分析が含まれます。ストレステストの結果は、定量化されたリスクと許容可能なリスク暴露レベルおよびペナルティシステムとの比較に基づいて、合格、部分合格、不合格の3つの結果になります。

フェーズ 3:決定。このフェーズでは、フェーズ 1 で定義された目標と目的に従ってストレス テストの結果が分析されます。重大なイベント (特定の損失レベルを超える可能性が最も高いイベント) とリスク軽減戦略が特定されます。

フェーズ 4:レポート。フェーズ 3 で確立された調査結果に基づいてストレス テストの結果とリスク軽減ガイドラインが策定され、利害関係者に提示されます。

金融において、ストレス テストとは、特定の金融商品または金融機関が経済危機に対処できる能力を判断するために設計された分析またはシミュレーションです。企業またはその規制当局は、「最善の推定」に基づいて財務予測を行う代わりに、シナリオ分析の一形態として、金融商品が特定のクラッシュに対してどの程度堅牢であるかを調べるストレス テストを行う場合があります。たとえば、次のようなストレス下で金融商品をテストする場合があります。

• 特定の年に失業率がv% に上昇するとどうなるでしょうか?
• 今年、株式市場が w% 以上暴落したらどうなるでしょうか?
• ある年に GDP が x% 減少するとどうなるでしょうか?
• 金利が少なくとも y% 上昇するとどうなりますか?
• ポートフォリオ内の金融商品の半分が 5 年目に契約を終了したらどうなるでしょうか?
• 石油価格が z% 上昇するとどうなるでしょうか?
• 特定の地域で極渦現象が発生すると何が起こりますか?

この種の分析はますます普及しており、さまざまな政府機関（英国のPRAや、欧州銀行監督機構（EBA）や国際通貨基金などの政府間機関など）が、極端だが起こりうる事態の際に発生する可能性のある損失をカバーするために十分な資本配分レベルを確保するという、特定の金融機関に対する規制要件として取り上げている。EBAの規制ストレステストは、サクソバンクのチーフエコノミストによって「公園を散歩するのと変わらない」と評されている。 ^[15]

心臓ストレステストは 、制御された臨床環境内での外部ストレスに対する心血管系の反応を評価する心臓病学的検査です。このストレス反応は、身体運動（通常はトレッドミル）または静脈内薬による心拍数刺激によって誘発されます。^[16]

心臓が次第に激しく働く（ストレスを受ける）につれて、心電図（ECG）モニターを使用して監視されます。これは、心臓の電気的リズムとより広範な電気生理学を測定します。脈拍数、血圧、胸の不快感や疲労などの症状は、担当の臨床スタッフによって同時に監視されます。臨床スタッフは、処置中ずっと患者に質問し、痛みや不快感に関連する質問をします。血圧、心拍数、ECGの異常、または身体症状の悪化は、冠動脈疾患の兆候である可能性があります。^[17]

ストレステストでは、冠動脈疾患のすべての症例を正確に診断できるわけではなく、実際には疾患のない人でも冠動脈疾患の存在が示されることが多々あります。また、この検査では、不整脈などの心臓の異常や、さまざまな種類の束状ブロックなど、心臓内の電気伝導に影響を与える状態も検出できます。^[18]

陣痛ストレステスト（CST）は、妊娠の終わり頃（妊娠34週）に実施され、胎児が出産時の陣痛にどれだけうまく対処できるかを判断します。その目的は、陣痛を誘発し、胎児の心拍数異常を心拍陣痛計で監視することです。CSTは、出生前胎児監視技術の一種です。