サーモグラフィ(赤外線カメラ)による疲労解析

赤外線カメラを用いた散逸エネルギの測定により、疲労限度を迅速に求めます

受託計測

赤外線カメラを用いた散逸エネルギの測定による疲労限度の推定の利点は迅速にできることです。

通常の疲労試験による疲労限度の推定では1週間~1ヶ月程度かかるのに対して、半日~2日程度で疲労限度を求めることが可能です。

さまざまな材料や形状などを検討する開発・設計段階のスクリーニングに対して時間およびコストダウンの利点があります。

散逸エネルギによる疲労限度の推定

金属部品などが繰返し荷重を長時間受けると、疲労破壊が発生します。

繰返し荷重が小さい時は、熱弾性効果による可逆的な温度変化だけが発生しますが、繰返し荷重を上昇させていくと、非可逆的な熱が発生し、大きな温度上昇(=散逸エネルギ)をもたらします。

この現象は、ミクロなすべり(転移)やクラックにより発生していると考えられ、疲労限度近傍では急激に増加します(図1)。

この変曲点を求める方法が赤外線カメラによる疲労限度の推定で、疲労の発生箇所を短時間に特定できる利点があります。

図1 疲労限度の推定 図1 疲労限度の推定

疲労限度の推定例

引張試験片に対する散逸エネルギ測定例を図2に示します。

図2より。測定した試験片の疲労限度は399MPaと推定されます。同一材料の疲労試験(SN曲線)による疲労限度は412.5MPaであり、ほぼ一致します。

図2 赤外線カメラによる疲労限度測定結果 図2 赤外線カメラによる疲労限度測定結果 図2 赤外線カメラによる疲労限度測定結果

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