破壊靭性計算機 戻る EN · ZH
Fracture Mechanics

破壊靭性・臨界き裂長さ計算機

KI = Y·σ·√(πa) によるき裂評価。臨界き裂長さ・安全率・残留強度を即時算出し、FAD線図と残留強度曲線で可視化。

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。

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