パラメータ設定
材料
KIC (MPa√m)
50
降伏応力 σy (MPa)
300
き裂形状
き裂長さ a (mm)
10.0 mm
形状係数 Y(手動上書き)
— (自動)
スライダーを動かすと手動値を使用
公称応力 σ (MPa)
100 MPa
目標安全率
2.0
—
KI (MPa√m)
—
KIC (MPa√m)
—
安全率 KIC/KI
—
臨界き裂長さ a_cr (mm)
—
残留強度 σ_r (MPa)
破壊評価線図 (FAD)
残留強度 vs. き裂長さ
理論式
応力拡大係数:$K_I = Y \sigma \sqrt{\pi a}$
破壊条件:$K_I = K_{IC}$
臨界き裂長さ:$a_{cr} = \dfrac{1}{\pi}\left(\dfrac{K_{IC}}{Y\sigma}\right)^2$
残留強度:$\sigma_r = \dfrac{K_{IC}}{Y\sqrt{\pi a}}$
CTOD:$\delta = \dfrac{K_I^2}{E \sigma_y}$
FAD評価線(R6 Option 1):$K_r = \left(1 - 0.14L_r^2\right)\left(0.3 + 0.7\,e^{-0.65 L_r^6}\right)$, $L_r = \sigma/\sigma_y$
CAE連携: FEM解析(ABAQUS/ANSYS)で求めたき裂先端応力をσとして入力し、損傷許容評価(Damage Tolerance)の予備検討に使用可能。航空機・圧力容器・橋梁構造の安全性評価や検査間隔設定に活用。