| 1 序論および概要 1 |
| 1.1 歴史的背景と概要 1 |
| 1.2 疲労に対する種々の手法 11 |
| 1.3 力学的基礎の必要性 16 |
| 1.4 連続体力学 17 |
| 1.5 延性単結晶の変形 29 |
| 演習問題 33 |
| 第Ⅰ部 繰り返し変形と疲労き裂の発生 |
| 2 延性単結晶の繰返し変形 37 |
| 2.1 単結晶における繰返しひずみ硬化 37 |
| 2.2 単結晶にける繰返し飽和 39 |
| 2.3 繰返し硬化の不安定性 43 |
| 2.4 固執すべり帯(PSBs)に沿った変形 50 |
| 2.5 PSBsの転位構造 51 |
| 2.6 PSBsの比弾性挙動のための構成モデル 58 |
| 2.7 PSBsの形成 62 |
| 2.8 ラビリンス構造とセル構造の形成 68 |
| 2.9 結晶方位と多重すべりの効果 70 |
| 2.10 ケーススタディ : 商業用のFCC合金結晶 72 |
| 2.11 FCC結晶における単調変形と繰返し変形 76 |
| 2.12 BCC単結晶における繰返し変形 78 |
| 2.13 HCP単結晶における繰返し変形 80 |
| 演習問題 83 |
| 3 延性多結晶固体の繰返し変形 84 |
| 3.1 結晶粒界と多重すべりの効果 84 |
| 3.2 FCC双結晶の繰返し変形 87 |
| 3.3 多結晶材料における繰返し硬化と軟化 89 |
| 3.4 合金，交差すべりと積層欠陥エネルギーの効果 93 |
| 3.5 析出の効果 94 |
| 3.6 バウシンガー効果 95 |
| 3.7 シェイクダウン 98 |
| 3.8 単軸疲労と多軸疲労の連続体モデル 99 |
| 3.9 繰返しクリープまたはラチェッティング 100 |
| 3.10 熱サイクルを受ける金属基複合材料 112 |
| 3.11 熱サイクルを受ける多層複合材料 120 |
| 演習問題 125 |
| 4 延性固体の疲労き裂発生 128 |
| 4.1 表面粗さと疲労き裂発生 128 |
| 4.2 空孔－双極子モデル 133 |
| 4.3 PSBに沿ったき裂発生 137 |
| 4.4 き裂発生における表面の役割 138 |
| 4.5 き裂発生に対する計算モデル 139 |
| 4.6 き裂発生に及ぼす環境効果 142 |
| 4.7 繰返しすべりの運動学的不可逆性 143 |
| 4.8 結晶粒界と双晶境界に沿ったき裂発生 144 |
| 4.9 工業用合金におけるき裂発生 147 |
| 4.10 工業用合金の環境効果 151 |
| 4.11 応力集中源でのき裂発生 152 |
| 演習問題 157 |
| 5 脆性材における繰返し変形とき裂発生 159 |
| 5.1 脆性の程度 160 |
| 5.2 脆性体における繰返し変形のモード 161 |
| 5.3 高脆性体 162 |
| 5.4 半脆性体 173 |
| 5.5 変態型靱性強化セラミックス 178 |
| 5.6 遠方場繰返し圧縮による疲労き裂の発生 184 |
| 演習問題 190 |
| 6 非晶性材料における繰返し変形とき裂の発生 193 |
| 6.1 半結晶性，非晶性材料の変形特性 193 |
| 6.2 繰返し応力－ひずみ応答 198 |
| 6.3 応力集中による疲労き裂の発生 205 |
| 6.4 ケーススタディ:ひざ代替品の圧縮疲労 209 |
| 演習問題 211 |
| 第Ⅱ部 全寿命手法 |
| 7 応力－寿命手法 215 |
| 7.1 疲労限度 216 |
| 7.2 疲労寿命に及ぼす平均応力の影響 218 |
| 7.3 累積損傷 221 |
| 7.4 表面処理の影響 223 |
| 7.5 統計的な考慮 225 |
| 7.6 実用例 229 |
| 7.7 高分子の応力－寿命挙動 232 |
| 7.8 有機複合材料の疲労 234 |
| 7.9 応力集中の効果 236 |
| 7.10 多軸繰返し応力 240 |
| 演習問題 248 |
| 8 ひずみ－寿命手法 250 |
| 8.1 全寿命に対するひずみ基準の方法 250 |
| 8.2 切欠部材の局部ひずみ手法 256 |
| 8.3 変動振幅繰返しひずみと頻度計数法 259 |
| 8.4 多軸疲労 261 |
| 8.5 位相ずれ負荷 270 |
| 演習問題 272 |
| 第Ⅲ部 損傷許容アプローチ |
| 9 破壊力学と疲労の関係 277 |
| 9.1 Griffithの破壊理論 277 |
| 9.2 エネルギー解放率とき裂の駆動力 279 |
| 9.3 線形弾性破壊力学 282 |
| 9.4 YとKの等価性 291 |
| 9.5 単調負荷下での塑性域の大きさ 297 |
| 9.6 繰返し負荷下での塑性域の大きさ 299 |
| 9.7 弾塑性破壊力学 301 |
| 9.8 2パラメータによるき裂先端場の記述 310 |
| 9.9 混合モード破壊力学 314 |
| 9.10 延性材料でのモードⅠとモードⅡの結合 314 |
| 9.11 き裂の傾斜 317 |
| 9.12 ケーススタディ:航空機胴体の損傷許容設計 322 |
| 演習問題 323 |
| 10 延性個体の疲労き裂進展 326 |
| 10.1 き裂成長の特徴づけ 326 |
| 10.2 疲労き裂進展の微視的段階 330 |
| 10.3 疲労き裂進展の異なる領域 336 |
| 10.4 下限界近傍の疲労き裂進展 337 |
| 10.5 き裂進展の中間領域 349 |
| 10.6 高速進展領域 352 |
| 10.7 ケーススタディ:航空機構造物の疲労破損 353 |
| 10.8 ケーススタディ:人工股関節の疲労破壊 359 |
| 10.9 モードⅠ－モードⅡ組み合わせ疲労き裂進展 364 |
| 10.10 モードⅠ－モードⅢ組み合わせ疲労き裂進展 368 |
| 演習問題 374 |
| 11 脆性体の疲労き裂進展 378 |
| 11.1 き裂成長における繰返し負荷の一般的影響 379 |
| 11.2 脆性体のき裂進展の特徴 380 |
| 11.3 脆性体のき裂進展抵抗と強靱性化 383 |
| 11.4 引張疲労き裂の先端にある繰返し損傷領域 387 |
| 11.5 低温における疲労き裂進展 388 |
| 11.6 ケーススタディ:人工心臓弁の疲労き裂 391 |
| 11.7 高温時の疲労き裂進展 394 |
| 演習問題 401 |
| 12 非晶性体の疲労き裂進展 403 |
| 12.1 疲労き裂進展特性 403 |
| 12.2 疲労き裂の進展機構 406 |
| 12.3 金属ガラスの疲労 419 |
| 12.4 ケーススタディ:ゴム靱性強化エポキシの疲労破壊 421 |
| 演習問題 425 |
| 第IV部 応用編 429 |
| 13 接触疲労:すべり，転がりおよびフレッティング 429 |
| 13.1 基本的な用語と定義 429 |
| 13.2 垂直荷重化の静止接触の力学 433 |
| 13.3 すべり接触疲労の力学 439 |
| 13.4 転がり接触疲労 445 |
| 13.5 接触疲労損傷機構 451 |
| 13.6 フレッティング疲労 457 |
| 13.7 ケーススタディ:タービン発電機ローターのフレッティング疲労 468 |
| 演習問題 476 |
| 14 疲労き裂成長の遅延と遷移 478 |
| 14.1 疲労き裂閉口 479 |
| 14.2 塑性誘起き裂閉口 481 |
| 14.3 酸化物誘起き裂閉口 490 |
| 14.4 粗さ誘起き裂閉口 495 |
| 14.5 粘性流体誘起き裂閉口 497 |
| 14.6 相変態誘起き裂閉口 498 |
| 14.7 疲労き裂閉口の基本的な特徴 499 |
| 14.8 き裂閉口定量化の問題点 500 |
| 14.9 疲労き裂屈曲 501 |
| 14.10 付加的な遅延機構 509 |
| 14.11 ケーススタディ:変動振幅スペクトラム負荷 513 |
| 14.12 引張り過大負荷に続く遅延 514 |
| 14.13 圧縮過大負荷に続く一時的効果 520 |
| 14.14 負荷シーケンス効果 523 |
| 14.15 寿命予測モデル 528 |
| 演習問題 531 |
| 15 微小疲労き裂 535 |
| 15.1 微小き裂の定義 537 |
| 15.2 相似性 537 |
| 15.3 微小欠陥成長の微視組織的側面 538 |
| 15.4 微小き裂の下限界条件 539 |
| 15.5 切欠きの微小き裂に対する破壊力学 544 |
| 15.6 微小き裂進展の連続体的見地 548 |
| 15.7 疲労き裂の物理的な小ささの影響 553 |
| 15.8 ケーススタディ:表面コーティングの微小き裂 557 |
| 演習問題 562 |
| 16 環境相互作用:腐食疲労とクリープ疲労 564 |
| 16.1 腐食疲労の機構 564 |
| 16.2 腐食疲労き裂の発生 569 |
| 16.3 腐食疲労き裂の進展 571 |
| 16.4 ケーススタディ:自動車の排気バルブの疲労設計 580 |
| 16.5 低温疲労 582 |
| 16.6 高温における損傷とき裂発生 583 |
| 16.7 高温における疲労き裂進展 591 |
| 16.8 ケーススタディ : 蒸気発電機におけるクリープ疲労 598 |
| 演習問題 602 |
| 付録A 代表的なき裂形状に対する応力拡大係数 604 |
| 参考文献 609 |
| 索引 652 |
図書
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