AYE THANT HTOO

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国立大学法人長岡技術科学大学博士（工学）Articledoctoral thesi

3793

Nagaoka University of Technology Institutional Repository

（様式４）  別紙２  論文審査の結果の要旨   学位申請者 AYE THANT HTOO  本論文は、「Effect of Local Stress Ratio Variation on Fatigue Behavior of Notched Component（切欠き材の疲労挙動に及ぼす局所応力比変動の影響）」と題し、5 章より構成されている。第１章「Introduction」では、切欠材の疲労挙動、高サイクル疲労と低サイクル疲労、切欠材の応力 -ひずみ挙動とその解析法、疲労寿命予測等に関する従来の研究の概要を示すとともに、本研究の目的と範囲を述べている。第 2章「Notch fatigue behavior of Ti-6Al-4V alloy under load-controlled high cycle fatigue tests」では、研究の第一段階として、チタン合金 Ti-6Al-4V の平滑材および切欠材を用いて、異なる応力比で荷重制御の高サイクル疲労試験を行っている。実験結果より、平滑材とは異なり、切欠材の S-N（公称応力振幅－破断寿命）曲線には高応力側で折れ曲がりが生じること、弾塑性有限要素応力解析結果より、公称応力が全断面降伏を生じる応力以下で、かつ、切欠底での最大応力が降伏応力以上の条件では、切欠底近傍で局所的な塑性変形が生じ、周りの弾性域の拘束によりこの領域の応力比が変化することを示している。第 3 章「Notch fatigue behavior of Ti-6Al-4V alloy under displacement-controlled low cycle fatigue tests」では、研究の第２段階として、第 2 章と同様の試験片を用いて、公称のひずみ比が正の条件下でひずみ制御低サイクル疲労試験を行うとともに、第 2 章の結果と合わせて、高サイクル域から低サイクル域までの広い範囲での切欠材の疲労挙動について検討している。実験結果より、S-N（公称ひずみ振幅－破断寿命）曲線の低ひずみ振幅側で折れ曲がりが生じ、第２章の結果と合わせると、高サイクル域と低サイクル域にまたがり折れ曲がりを生じること、弾塑性有限要素解析の結果より、切欠き底の局所応力比がこの中間領域では高サイクル域側の公称の応力比から低サイクル域側の -1 へと変化すること、この局所応力比変動は切欠き底で局所的な塑性変形が生じることによることなどを明らかにするとともに、高サイクル疲労域と低サイクル疲労域にまたがる局所応力比の変動域を定義し、遷移領域と呼ぶことを提案している。さらに、局所応力比の変動を考慮した Smith Watson Topper (SWT)パラメータを用いた寿命予測法を提案し、実験結果との比較から、遷移領域を含む高サイクルから低サイクルの広い範囲で寿命予測が可能であることを示している。第 4 章「Notch fatigue behavior of A2024-T4 alloy in high cycle fatigue, transition and low cycle fatigue regions」では、アルミニウム合金 A2024-T4 の切欠材の疲労挙動について検討している。チタン合金と同様に、アルミニウム合金でも、切欠底の局所的な塑性変形に起因した S-N曲線の折れ曲がりを生じ、そこでは局所応力比が変動していること、また、この遷移領域での局所応力比の変動に対する材料特性の影響についても議論している。さらに、第 3 章で提案した寿命予測法を適用し、アルミニウム合金に対しても遷移領域を含む高サイクル域から低サイクル域の広い範囲で寿命予測が可能であることを示している。第 5 章「Summary」では、以上の研究の結果を総括的にまとめるとともに、将来の展望について述べている。  よって、本論文は工学上及び工業上貢献するところが大きく、博士（工学）の学位論文として十分な価値を有するものと認める。  審査委員主査 宮下 幸雄 印 

Effect of Local Stress Ratio Variation on Fatigue Behavior of Notched Component

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切欠き材の疲労挙動に及ぼす局所応力比変動の影響

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