Miner則 — CAE用語解説
Miner則
先生、マイナー則って疲労寿命の予測で使いますよね？
定義
定義を教えてください。
マイナー則（線形累積損傷則）は、異なる応力振幅の繰り返し荷重を受けたときの疲労損傷をΣ(n_i/N_i)で積算する方法だ。n_iは応力レベルiでの実際の繰り返し数、N_iはそのレベルでの疲労寿命。この和が1に達したら破壊、と予測するんだよ。
シンプルですけど、精度はどうですか？
荷重順序の影響を無視するのが最大の弱点。実際は高応力→低応力の順番と逆の順番で寿命が変わる。保守的に損傷和D=0.5〜0.7で判定することが多い。それでもシンプルさから100年以上使われ続けてるロングセラーの方法だよ。
構造解析における役割
CAEではどう使いますか？
FEMで応力解析→レインフロー計数法で応力範囲と繰り返し数を抽出→S-N曲線で各応力範囲の寿命N_iを読む→マイナー則で損傷和Dを計算。nCode DesignLifeやFE-SAFEのような疲労解析ソフトがこの一連の処理を自動化してるよ。
レインフロー計数法って何ですか？
ランダムな応力波形から、閉じた応力サイクル（山谷のペア）を数え上げるアルゴリズムだ。名前の由来は「雨が屋根を流れ落ちるように」サイクルを数える手順から。マイナー則とセットで使うのが疲労解析の標準手順だよ。
関連用語
関連する用語を教えてください。
マイナー則＋レインフロー＋S-N曲線、疲労解析の3点セットですね。
ExcelでマイナーD値を手計算できるようになると、疲労解析ソフトの結果を検証できるようになるよ。
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