[发明专利]部件的破坏评价装置、部件的破坏评价方法及计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及部件的破坏评价装置、部件的破坏评价方法及计算机程序，尤其适合用于对机械部件内部的破坏性能进行评价。

背景技术

在承受高循环负载的高强度钢的机械部件中，需要降低由以夹杂物等内部缺陷为起点的内部疲劳破坏引起的部件的折损故障的风险。在内部疲劳破坏中，可以认为成为其起点的夹杂物的大小、高应力部位的夹杂物的存在概率产生较大影响。以往，对以夹杂物为起点的疲劳极限进行预想的方法被定式化，在均匀的应力下能够预测基于这种推断公式的疲劳极限(参照非专利文献1)。

但是，至今尚不存在对由于喷丸硬化、剪切应力的影响等而具有复杂的应力分布的弹簧等机械部件的破坏性能进行评价的有效方法。因此，现状是根据基于既存材料的实际成绩的疲劳设计线图等来进行疲劳设计。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-256351号公报

专利文献2：日本特开昭63-194279号公报

非专利文献

非专利文献1：村上敬宜著，“金属疲劳微小缺陷和夹杂物的影响”，养贤堂，2008年12月25日，OD版第1版

非专利文献2：Shimanuki H.,;Effect of InclusionSize on Giga-Cycle Fatigue Properties of SUJ2,CAMP-ISIJ,(2010),p688.

发明内容

发明要解决的课题

在非专利文献1所记载的技术中，能够通过求出机械部件的疲劳强度的公式、基于极值统计处理的最大夹杂物尺寸以及最大夹杂物分布的定式化，考虑在均匀的应力下对疲劳破坏现象产生影响的体积效果，来进行机械部件的疲劳设计。但是，在非专利文献1所记载的技术中，无法考虑体积效果(夹杂物的大小、密度的分布)和机械部件内部的应力分布的双方的影响来进行机械部件的疲劳设计。

此外，根据专利文献1所记载的技术，为了求出原材料的疲劳强度的偏差，需要进行大量的疲劳试验而制作P-S-N曲线，并制作与材料的疲劳强度相关的威布尔图。此外，在专利文献1所记载的技术中，无法(在原材料的疲劳强度的偏差之外地)考虑机械部件的每个位置的材料特性(夹杂物的分布)的差。

本发明是鉴于以上那样的问题点而进行的，其目的在于能够考虑存在于机械部件内部的夹杂物的分布而对机械部件的破坏性能进行评价。

用于解决课题的手段

本发明的部件的破坏评价方法为，对机械部件的破坏性能进行评价，其特征在于，具有：夹杂物提取工序，从由与构成上述机械部件的材料为相同种类的材料形成的样品中提取该样品所含的夹杂物；阈值超过夹杂物数量导出工序，根据通过上述夹杂物提取工序提取的夹杂物的尺寸即夹杂物尺寸，导出上述样品的内部所含的夹杂物中、夹杂物尺寸超过阈值的夹杂物的数量即阈值超过夹杂物数量；系数导出工序，作为通过上述夹杂物提取工序提取的夹杂物的夹杂物尺寸的分布函数按照广义帕累托分布的情况，根据通过上述夹杂物提取工序提取的夹杂物的夹杂物尺寸、上述阈值超过夹杂物数量以及上述阈值，导出上述广义帕累托分布的系数；虚拟夹杂物比率导出工序，导出虚拟夹杂物比率，该虚拟夹杂物比率是上述样品的内部所含的夹杂物中、夹杂物尺寸超过阈值的夹杂物的数量即阈值超过夹杂物数量、与上述样品的内部所含的夹杂物中、夹杂物尺寸超过0(零)的夹杂物尺寸的数量即零超过夹杂物数量之比；以及虚拟单位体积导出工序，根据上述阈值超过夹杂物数量、上述虚拟夹杂物比率以及上述样品的体积，导出通过分别包含一个上述夹杂物的多个虚拟单元来均等地划分上述机械部件的情况下的该虚拟单元的体积即虚拟单位体积；通过具有由上述虚拟单位体积导出工序导出的虚拟单位体积的虚拟单元的单位来导出对上述机械部件的破坏性能进行评价的指标，使用导出的指标对上述机械部件的破坏性能进行评价。