本セミナーでは、ランダム応力のカウント法・S-N線図・修正マイナー則・バスキンの式・マンソンコフィンの式などによる疲労解析やエネルギー開放率・J積分・下限界応力拡大係数範囲・パリス則・破断面解析(フラクトグラフィー)など破壊力学の基礎から、実務で使える寿命予測手法までを体系的に解説します。
さらに、手計算による検証と計算演習を通じて、解析結果を自分で判断できる力を養います。加えて、AIを活用した疲労破壊や市販の各ソフトなどの最新技術や事例についても解説します。
こんな課題はありませんか?
- 疲労破壊を考慮した設計のやり方がよく分からない
- 疲労破壊解析ソフトの結果をどう判断すべきか自信がない
- S-N線図や各種疲労式を実務でどう使うか分からない
- 破壊事故の原因を論理的に説明できない
- AIが疲労・破壊分野でどう使えるのか知りたい
セミナー概要
疲労破壊は多くの機械トラブルの原因であり、正しい理解と設計判断が不可欠です。
本セミナーでは、材料疲労の基礎から破壊力学、寿命予測手法までを一貫して学び、さらに実務で使える計算力を身につけます。
単なる理論解説にとどまらず、手計算による検証や設計例題を通じて「使える知識」として定着させます。
・材料力学と材料強度学の違いから疲労の本質を理解
・S-N線図、ε-N線図による寿命予測の考え方を習得
・マイナー則・マンソンコフィン式などの実務適用
・応力拡大係数・パリス則によるき裂進展評価
・AIによる破断面解析の最新活用事例を理解
このセミナーで得られる結果 : 疲労破壊を考慮した設計判断と寿命予測を、根拠を持って行えるようになる。
セミナープログラム
- 1. 写真と図と解説でイメージする多くの種類の疲労破壊現象
1-1 実際の写真と図で理解する疲労破壊(疲労破壊試験、航空機、原子力発電所、高速鉄道、埋設水道管、EV車などにおけるはんだ付け)
1-2 疲労破断面の走査電子顕微鏡(SEM)写真(例)
1-3 疲労破壊試験のイメージ例
1-4 疲労の分類:低サイクル・高サイクル・ギガサイクル疲労
1-5 繰返し応力の数学的な表し方と応力比
1-6 いろいろな変動応力(ランダム応力)としての繰り返し応力
1-7 クリープとクリープ疲労について
1-8 フレッティングとフレッティング疲労について
1-9 転がり接触疲労について
2. 設計・開発に直結する金属疲労の基礎
2-1 材料力学と材料強度学の違いと重要ポイントの整理
2-2 疲労破壊の基本メカニズム
2-3 疲労破壊の基本メカニズムの各ステージの解説
2-4 今までとこれからの「応力解析と疲労破壊解析」の関係
2-5 疲労解析におけるS-N線図の考え方と使いかた
2-6 各種疲労現象の整理
2-7 2000年頃と2026年現在の破壊事故例の原因別分類
3. 破壊事例から見る原因分析のしかた
3-1 原因分析の基本
3-2 事例から紐解く「破壊原因の分類」と対策への繋ぎ方
3-3 脆性破壊(へき開)と疲労破壊(ビーチマーク・ストライエーション)
3-4 破壊力学による各種寿命予測手法としての変動荷重の処理と累積損傷アプローチの
ポイント(亀裂「発生」予測フェーズ)
4. レインフロー法によるランダム応力のカウントのしかたとこれを活用した解析法の詳細と計算例題と解答
4-1 レインフロー法の歴史的経緯とその重要性
4-2 雨だれ法によるカウントの基本ルール(雨だれモデル)
4-3 ASTMの4点法(レインフロー法)を成立させている基本理論を一言で解説
4-4 ASTMの4点法でランダム応力のカウント後、どのようにして疲労破壊するかしないの技術判断をするのか?
4-5 4点法(ASTN):ランダムな応力波形から応力をカウントする実務的方法の解説
4-6 レインフロー法を容易に理解するためのポイント解説図
4-7 本セミナーの講師が考案したレインフロー法の理解のしかた
ー分かりにくく誤解を生じやすいレインフロー法の攻略のしかたー
4-8 4点法によるランダム応力カウントの計算例題(解説と解答)
5. 修正マイナー則とS-N曲線の関係式の解説と実用疲労破壊設計への活用方法と設計計算例題(解説と解答を含む)
5-1 累積損傷則とは?
5-2 線形累積損傷則とは?
5-3 非線形累積損傷則とは?
5-4 修正マイナー則とS-N曲線の関係式の解説
5-5 実用疲労破壊設計への活用方法と設計計算例題(解説と解答を含む)
【例題1】 クレーン構造部材の変動応力カウントと寿命評価
6. 低サイクル疲労の解説と実用疲労破壊設計への活用方法と設計計算例題(解説と解答を含む)
6-1 なぜ低サイクル疲労には使えないのか?
6-2 低サイクル疲労ではどのようにカウントしてどにように寿命予測するのか?
6-3 低サイクル疲労における実用疲労破壊設計への活用方法と設計計算例題
- (解説と解答を含む)
【例題1】 プラント配管の熱過渡ひずみカウントと寿命評価
6-4 マイナー則および修正マイナー則による累積損傷値の計算
6-5 修正マイナー則により疲労寿命を推定計算してみよう!
7. 「ランダム応力」を正確に捉え、疲労寿命評価(4点法や累積損傷則)につなげるための適切な計測器の選定と技術ノウハウに沿った測定手順
7-1 使用する主な計測器(システム構成)と2次元での最大主応力・最小主応力の計算のしかた
ーロゼットゲージの活用のしかたー
7-2 なぜ3次元が分からないのか、そして実務ではそれをどのように補って設計しているのか?
8. 低サイクル疲労と高サイクル疲労につての技術面からの整理
8-1 仕事に即活用できる疲労強度評価の実務フロー(保存版)
8-2 繰り返し疲労のヒステリシスループ
9. 破壊力学とその使用法
9-1 なぜ破壊力学が必要なのか?
9-2 疲労解析と破壊力学の役割分担は?
9-3 き裂は進展するのか?しないのか?
9-4 ミクロき裂の発生を抑える方法
9-5 破壊力学の2大核心コンセプト
9-6 破壊力学と材料力学・弾性力学・連続体力学・塑性力学・破壊力学などの違いとは?
9-7 なぜ「き裂から離れた場所の応力」を使うのか?
9-8 応力拡大係数は係数でありながら単位を持つ。通常、係数というと単位を持たないが、応力拡大係数はなぜ単位を持つのか? その単位とは?
9-9 き裂の変形のしかた(変形モード)と応力拡大係数
9-10 各変形モードにおける応力拡大係数
9-11 各き裂の変形モードの基本定義式
9-12 応力拡大係数の計算式における補正係数について
9-13 き裂先端近傍の応力場を表す数式(2次元)
9-14 弾性破壊力学と弾塑性破壊力学
9-15 エネルギー開放率 : G
9-16 応力拡大係数(K)との美しい関係
9-17 なぜKがあるのにGが必要なのか?(Gの活用法)
9-18 J積分(J-integral)の考え方と計算式の理解のしかた(図解)
9-19 J積分における単位法線べクトルの取り扱いかた(図解)
9-20 J積分における経路独立性とは?
9-21 パリス則(Paris’ law)とその使いかた
9-22 JIS材料記号によるパリス則の指数mの値の目安
9-23 応力拡大係数範囲とき裂進展速度の関係
9-24 破壊力学パラメータを用いた寿命予測
9-25 破壊力学による余寿命計算の基本フローとやりかた
9-26 限界エネルギー解放率(critical energy release rate)の測定方法
9-27 弾塑性破壊靭性値 の測定方法
9-28 脆性破壊する3種類の典型的な材料
9-29 弾性破壊する3種類の典型的な材料
9-30 J積分についてのさらなる考察
9-31 小規模降伏(線形破壊力学(LEFM)の適用条件)の判定方法
9-32 応力拡大係数範囲とは?
9-33 下限界応力拡大係数範囲とは?
9-34 実務のための計算のしかた・ノウハウの説明と計算練習(合計5題)
-手計算による有限要素法による疲労・破壊の解析結果の検証法としてー
10. 破断面解析におけるディープラーニングの活用事例
10-1 走査電子顕微鏡(SEM)とその原理
10-2 疲労破壊解析における画像解析(画像処理)の基本
10-3 画像の特徴抽出の考え方としかた
10-4 画像解析の活用事例の解説
10-5 画像の前処理としての行列計算のしかた(計算演習、合計2題)
11. 疲労解析ソフトの最新(2026)の動向
11-1 最新(2026年)の主なトレンド
11-2 今必要になってきているサロゲートモデルとは?
11-3 現在、MatLab(高価)ユーザーが減少してPython(無料)ユーザーが増加しているのか?
11-4 サロゲートモデルでよく使用されるガウス過程回帰とは?
11-5 有限要素法解析にAI・サロゲートモデルを融合した疲労寿命予測の場合の計算速度の比較と精度検証の例
12. き裂進展解析の最新(2026年)動向
12-1 き裂進展解析(Crack Propagation Analysis)
12-2 最新(2026)動向
12-3 2026年、XFEM(拡張有限要素法)はどこまで進展したか?
12-4 従来の有限要素法からXFEM、そして数式を使ったXFEMの理論解説
13. 質疑応答
このセミナーで得られる主な成果
- 疲労破壊を考慮した設計判断が「勘」ではなく数値と根拠で説明できるレベルになり、設計レビュー・顧客説明・トラブル対応で説得力を持てる。
- S-N線図・マイナー則・マンソンコフィン式・パリス則を実務で使い分けて寿命を自分で見積もれる力が身につき、解析ソフトの結果を鵜呑みにせず自ら検証・判断できる設計者になれる
受講に必要な予備知識
- 大学理工学部の一般教養レベルの数学と力学の基礎知識があると望ましい
特典:メールまたはZoomで対応
- このセミナーの内容についての無料質問対応(ご受講終了日の翌日から15日間)
- 振動分野でお仕事でお困りのことに対して無料技術コンサルティング(ご受講終了日の翌日から15日間)
受講日・受講期間
- 年中開催(オンデマンドセミナー)
- 自分のタイミングで3日間ご視聴いただけます。
お申込み後に表示されるフォームの最下部「当社(アイトップ社)へのお問合せ・連絡事項・確認事項などについてはここにご記入下さい。」欄に、ご希望の視聴日(連続した3日間、土日・祝日を含めても可)をご記入ください。
なお、ご希望日程には可能な限り調整いたしますが、可否につきましては後日当社よりご連絡いたします。
録画年度 & 録画時間
- 録画&PDFテキストともに2026年改訂の最新版(改訂第3版) & 約6時間
受講料
- キャンペーン受講料: 38,000円(PDFテキストなど全てを含みます。従来45,000円)
- 当社は、免税事業者を選択しております。
- 当社の方針により、受講料に消費税は一切加算しておりません。そのため、受講者様にとっては常に「消費税分が割引」されたお得な価格となります。
- 請求書には「免税事業者である旨」を明記いたしております。
このセミナーについてのFAQ & 個人情報保護方針
講師
| 肩書 & 氏名 |
有限会社アイトップ 統括技術コンサルタント
日本騒音制御工学会認定技師
日本音響学会技術開発賞受賞
元名古屋大学大学院非常勤講師(留学生に英語で講義:2021~2024)
博士(工学) 小林英男 |
| 専門 |
AIを活用した振動・騒音技術および関連分野の理論・応用技術とその実践 |
| 実績 |
技術コンサルタントおよびセミナー講師として30年以上の実務経験と豊富な実績を持ち、日本各地の産業技術センター及び日刊工業新聞社主催のセミナーなどでも長年講師を務めてきました。 |
※上記のセミナープログラムなどは都合により多少変更されることがあります。