目次
序
第1章 はしがき＜服部 敏雄＞
1 経済活動とものづくり企業
2 技術支配ものづくり産業の復活
3 統合型技術者の必要性
4 事故例からの勉強
第1編 破壊事例と解析
第1章 事故解析＜服部 敏雄＞
1 事故解析の重要性
2 事故解析の手順
3 破面解析（フラクトグラフィ）
第2章 機械要素
1節 クレーン用のIWRC ワイヤロープの破損事例−内部断線損傷の問題を中心に−
＜田中 正清＞
1 IWRC ワイヤロープの破断による事故例
2 事故例から推定されるIWRC ワイヤロープの損傷特性と問題点
3 曲げ疲労条件での確認試験
4 IWRC ワイヤロープの破断事故防止対策
5 おわりに
2 節 鋳造欠陥を起点とした疲労＜宮川 進＞
1 破壊状況
2 破壊検討
3 対策技術
3 節 シャフト（回転軸），物揚げ機＜野口 徹＞
1 トラックハンドルコラムシャフトの破壊
2 舶用発電機ロータシャフトの破壊
3 水圧鉄管溶接治具シャフトの破壊
4 メカニカルブレーキシャフトブッシュの破壊
5 50tf ジブクレーンの倒壊
6 パイルハンマ用クレーンブームの倒壊
7 モータブロックチェーンリンクの破壊
4 節 転がり軸受 ＜小熊 規泰＞
1 機能と特性
2 転がり寿命
3 潤滑寿命
4 早期故障
第3章 溶接構造
1 節 溶接構造全般の損傷事例および損傷防止と破壊力学＜中西 保正＞
1 船舶
2 貯槽
3 土木構造物
4 その他の鋼構造物
5 おわりに
2 節 機械・構造物溶接部の疲労破壊解析＜宇佐美三郎＞
1 余盛止端部からの破壊
2 不溶着ルート部からの破壊
3 溶接欠陥からの破壊
3 節 異材溶接 ＜宮下 幸雄＞
1 概要
2 異種金属接合の例− SPCC/A5052 接合−
3 プラスチック
金属異材接合の例− PET/A5052, C1222, SUS304 接合−
4 溶接部形状と強度
5 まとめ
4 節 鋼構造建築物の柱梁溶接接合部における破壊‥‥‥‥‥
＜中込 忠男 ／ 伊藤 寛之＞
1 はじめに
2 スカラップに起因する破壊
3 現場溶接接合形式と工場溶接接合形式における破壊の比較
4 スチールタブと固形エンドタブに起因する破壊
5 鋼材の力学的性質と塑性変形能力
6 まとめ
第4章 圧力容器
1 節 プラント関連＜大塚 尚武＞
1 反応塔の脆性破壊事故の解析例
2 ベローの疲労破壊
3 脱硫リアクターのノズル取付け溶接部の融合不良
第5章 表面損傷
1 節 耐熱コーティング＜伊藤 義康＞
1 高温耐食コーティングを施したNi 基超合金の組織
2 高温耐食コーティング部材のクリープ寿命
3 高温耐食コーティング部材の高温疲労寿命
4 高温耐食コーティング部材の疲労き裂発生・進展機構と改善策について
2 節 トライボロジー：精密位置決めステージ用摩擦駆動システムにおけるセラミックスの
脆性破壊型摩耗＜足立 幸志＞
1 不具合状況
2 原因究明
3 対策技術：セラミックスの脆性破壊型摩耗抑制のための設計指針
3 節 キャビテーション損傷＜祖山 均＞
1 キャビテーション損傷例
2 原因究明
3 キャビテーション損傷の予測
4 対策
第6章 自動車
1 節 トラック・バス部品の疲労強度評価＜山辺純一郎 ／ 小林 幹和＞
1 鋳肌を有する球状黒鉛鋳鉄の疲労強度
2 ショックアブソーバブラケットの疲労強度
2 節 トレーラハブ，ゆりかもめハブの疲労＜服部 敏雄＞
1 事故状況
2 原因究明
第7章 鉄道
1 節 台車枠および車輪の損傷事例（国鉄時代）＜石塚 弘道 ／ 織田 安朝＞
1 台車枠の損傷事例
2 車輪の損傷事例
3 おわりに
2 節 高周波焼入れ車軸のき裂進展性評価＜石塚 弘道＞
1 実物大車軸による疲労試験
2 試験結果
3 き裂の進展性評価
4 まとめ
3 節 ジェットコースタ車軸ボルト疲労（1） ＜服部 敏雄＞
1 事故状況
2 原因究明
3 ねじ疲労破断対策設計技術
4 節 ジェットコースタ車軸ボルト疲労（2）＜服部 敏雄＞
1 事故状況
2 原因究明
3 対策技術
5 節 超電導リニア用地上コイルの締結（開発上） ＜服部 敏雄＞
1 開発状況
2 設計の壁と対応技術
3 設計事例（限界すべり量の計算例）
第8章 航空・宇宙
1 節 JAL 機事故事例とその教訓 ＜中島 睦夫＞
1 事故の状況
2 事故の原因
3 事故後の対策
4 事故から得られた教訓と今後の課題
2 節 H ⅡロケットLE7 エンジン水素ターボポンプ ＜服部 敏雄＞
1 事故状況
2 原因究明（基礎技術，流体振動）
3 対策技術（基礎技術，流体振動）
第9章 重電・産業機械
1 節 タービン発電機ロータのフレッティング疲労 ＜服部 敏雄＞
1 事故状況
2 原因究明
3 対策技術
2 節 複合材料のヘルスモニタリング ＜青山 博＞
1 引張試験片および試験方法
2 アコースティックエミッション（AE）法
3 光ファイバ・ブラッグ・グレーティング（FBG）センサ
4 FRP 透過光を利用した損傷検出法
5 アルミナFRP の損傷と曲げ剛性の関係
6 FRP の損傷と剛性変化
7 透過光波長測定システムの開発
8 透過光強度と剛性の関係
9 まとめ
3 節 蒸気タービン長翼取付のフレッティング疲労＜服部 敏雄＞
1 事故状況
2 原因究明
第10章 電子部品・光学部品
1 節 封止樹脂の疲労破壊事例＜三浦 英生 ／ 西村 朝雄＞
1 はじめに
2 封止樹脂の疲労き裂進展挙動と解析モデル
3 電子パッケージ内のき裂進展評価事例
4 おわりに
2 節 はんだ ＜北野 誠＞
1 はじめに
2 はんだ接合部の破壊要因
3 熱疲労破壊
4 機械的疲労破壊
5 衝撃破壊
6 おわりに
第11章 複合材料
1 節 航空機 ＜指熊 裕史＞
1 複合材構造の継ぎ手
2 A300 の垂直尾翼継ぎ手部の破壊
第12章 マイクロマテリアル・MEMS
1 節 マイクロ部品の破壊 ＜北村 隆行＞
1 自動車鋼板スポット溶接部の疲労破壊
2 多層デバイスの接合
3 ナノ部材の破壊
2 節 薄膜デバイスの信頼性設計 ＜三浦 英生＞
1 はじめに
2 薄膜デバイス内部の残留応力解析手法
3 デバイス信頼性設計への適用事例
4 おわりに
3 節 シリコンの破壊と疲労 ＜佐藤 一雄 ／ 土屋 智由＞
1 シリコンの破壊と疲労
2 破壊の寸法効果
3 破壊モードの温度依存性
4 シリコンの疲労破壊現象
5 湿度環境下での疲労破壊のメカニズム
6 高信頼なシリコン構造実現のために
第2編 強度・寿命設計技術
第1章 CAE を用いた強度・寿命設計技術 ＜服部 敏雄＞
1 はじめに
2 IT 偏重に流されないものづくり技術者の育成
3 強度・寿命設計と材料力学・FEM 解析
第2章 機械要素
1 節 ねじ ＜福岡 俊道＞
1 ねじの静的強度
2 ねじの疲労強度
3 ねじのゆるみとへたり現象
2 節 ねじ締結構造 ＜成瀬 友博＞
1 ねじと被締結体の剛性
2 ねじと被締結体剛性を用いた締結体の簡易モデル化手法
3 ねじ締結体簡易モデルに対する強度評価法
4 ねじ締結体簡易モデルの適用例
第3章 運輸機器
1 節 FSW ＜平野 聡＞
1 はじめに
2 摩擦撹拌接合の特徴
3 FSW 施工の特徴と課題
4 接合可能な材料と接合部特性
5 適用例
6 おわりに
2 節 鉄道台車 ＜牧野 泰三＞
1 はじめに
2 鉄道台車枠の強度設計の現状
3 溶接ルート部の強度設計への破壊力学の適用
3 節 航空機構造 ＜指熊 裕史＞
1 はじめに
2 航空機の開発作業の流れと航空機の設計運用寿命
3 航空機の構造と荷重
4 強度
5 荷重，強度実証試験
6 運用フェイズの整備，管理
7 まとめ
第4章 電子部品関連
1 節 はんだ接合部の寿命設計 ＜谷江 尚史 ／ 寺崎 健＞
1 はじめに
2 はんだ接合部の疲労寿命予測
2 節 電子部品における構造信頼性の設計最適化 ＜廣畑 賢治＞
1 電子部品の構造設計と設計最適化
2 構造信頼性に基づく設計最適化手法
3 適用例
4 まとめ
第5章 先端材料−今後の強度設計
1 節 生体材料 ＜久森 紀之＞
2 節 整形外科インプラント材料 ＜大森 健一＞
1 医療機器の市場
2 人工股関節の適用材料と破損状況
3 大腿骨ステムの疲労強度評価
4 セラミックヘッドの衝撃強度評価
5 超高分子量ポリエチレン臼蓋ライナーの破損
6 不具合情報の有効活用
3 節 歯科材料 ＜西川 出＞
1 はじめに
2 金銀パラジウム合金における疲労き裂進展挙動
3 コンポジットレジンの疲労強度
第3編 材料力学と破壊力学
第1章 材料力学の基礎
1 節 応力とひずみ ＜坂本 英俊＞
1 はじめに
2 応力とひずみ
2 節 引張および圧縮 ＜坂本 英俊＞
3 節 ねじり ＜坂本 英俊＞
1 丸棒のねじり
4 節 はりの曲げ ＜坂本 英俊＞
1 はりの定義と種類
2 せん断力と曲げモーメント
3 はりの応力
4 はりのたわみ
5 節 組合せ応力 ＜坂本 英俊＞
1 はじめに
2 平面応力
3 曲げとねじりが作用する組合せ応力
6 節 ひずみエネルギー ＜坂本 英俊＞
1 はじめに
2 棒の単軸引張
3 はりの曲げ
4 棒のねじり
7 節 長柱の座屈 ＜坂本 英俊＞
1 オイラーの座屈荷重
2 各種端末条件における長柱の座屈
8 節 円筒 ＜坂本 英俊＞
1 薄肉円筒
2 厚肉円筒
第2章 有限要素法の基礎 ＜冨田 佳宏＞
1 はじめに
2 線形弾性問題の有限要素法
3 各種材料の構成モデル
4 弾塑性有限要素法
5 おわりに
第3章 破壊力学の基礎
1 節 線形破壊力学 ＜東郷敬一郎＞
1 はじめに
2 グリフィスき裂
3 変形モードと応力拡大係数
4 エネルギー解放率
5 小規模降伏条件
2 節 弾塑性破壊力学 ＜菊池 正紀＞
1 はじめに
2 J 積分の定義
3 J 積分の経路独立性の条件
4 HRR 場とJ 積分
5 き裂先端開口変位とJ 積分
6 J 積分の実験的評価法について
7 拘束効果とJ 積分
第4章 破壊力学の展開
1 節 異種接合界面端特異応力場
1 異種接合界面端特異応力場 ＜井岡 誠司 ／ 久保 司郎＞
1 はじめに
2 界面端の特異応力場
2 熱応力負荷下の界面端特異応力場 ＜井岡 誠司 ／ 久保 司郎＞
1 はじめに
2 熱応力に関する定数項
3 接合界面上の応力分布解析
3 直交異方性異種接合界面端特異応力場 ＜井岡 誠司 ／ 久保 司郎＞
1 はじめに
2 接合界面端の特異応力場
3 熱応力負荷下の特異応力場
4 中間層を有する異種接合界面端特異応力場 ＜井岡 誠司 ／ 久保 司郎＞
1 はじめに
2 中間層挿入による界面端特異応力場の消失
3 接合界面上の応力分布解析
2 節 応力特異場パラメータの強度設計への適用 ＜服部 敏雄＞
1 はじめに
2 接着界面
3 接触界面
4 まとめ
第4編 各種材料と破壊特性
第1章 金属材料
1 節 静的
1 引張強度特性と破壊形態 ＜田川 哲哉＞
1 引張試験
2 切欠試験片の降伏挙動
3 切欠試験片の破壊挙動
4 引張強度特性の温度，ひずみ速度依存性
2 破壊靱性 ＜田川 哲哉＞
1 シャルピー衝撃試験
2 破壊力学に基づく破壊靱性
3 各種破壊靱性試験方法
2 節 疲労
1 疲労の基礎 ＜中井 善一＞
1 疲労強度の定義と特徴
2 平滑材の疲労強度
3 切欠材の疲労強度
4 疲労破壊のメカニズム
5 疲労き裂の伝播の破壊力学
2 変動振幅下の疲労寿命予測 ＜田 淳＞
1 変動応力波形ならびに波形計数法
2 疲労寿命評価法
3 フレッティング疲労 ＜服部 敏雄＞
1 はじめに
2 フレッティング疲労の力学条件
3 フレッティング疲労のメカニズム
4 応力特異場パラメータを用いたき裂発生評価
5 摩耗を考慮したき裂進展評価（高サイクル疲労）
6 特定位置応力を用いた疲労強度・寿命評価（低サイクル疲労）
7 まとめ−力学的視点からの耐フレッティング設計法−
3 節 環境
1 応力腐食割れ ＜藤本 慎司＞
1 はじめに
2 応力腐食割れの分類
3 応力腐食割れの機構
4 代表的な金属材料の応力腐食割れ
2 腐食疲労 ＜江原隆一郎＞
1 腐食疲労現象
2 腐食疲労の機構と特徴
3 腐食疲労強度，腐食疲労き裂進展速度に及ぼす影響因子
4 腐食疲労防止対策
4 節 高温
1 クリープ ＜木村 一弘＞
1 はじめに
2 高温機器の設計基準
3 クリープ変形と破壊
4 クリープ寿命予測
5 まとめ
2 高温疲労 ＜藤山 一成＞
1 高温疲労の定義と分類
2 一定温度下での高温高サイクル疲労
3 高温低サイクル疲労と熱疲労
4 クリープ疲労
5 高温疲労き裂進展特性
5 節 先端金属材料＜丸山 典夫 ／ 向井 敏司＞
1 はじめに
2 マグネシウム合金の変形機構と破壊靱性
3 マグネシウム合金の疲労特性
4 マグネシウム合金の疲労強度に及ぼす湿度の影響
5 金属ガラス（アモルファス合金）のフレッティング疲労特性
6 金属ガラスのフレッティング疲労強度に及ぼす力学的因子の影響
7 各種先端金属材料の疲労特性に及ぼす環境の影響
第2章 非金属材料と破壊
1 節 高分子材料の脆性破壊とタフニング ＜石川 優＞
1 はじめに
2 プラスチックの破壊
3 プラスチックのタフニング
2 節 セラミックス ＜上野 明＞
1 はじめに
2 セラミックスの強度評価方法と破壊特性
3 強度特性値のばらつき
4 強度・靱性向上メカニズム
3 節 複合材料 ＜川田 宏之 ／ 細井 厚志＞
1 層間破壊靱性の理論と実際
2 トランスバースクラックの破壊力学的検討
4 節 マイクロ材料 ＜高島 和希＞
1 はじめに
2 機械的性質に及ぼす寸法の効果
3 マイクロ材料の疲労
4 マイクロ材料の破壊
5 材料の階層的微視組織から切り出したマイクロ材料の破壊
6 マイクロ材料の破壊・疲労評価に関する規格化動向
7 おわりに
索引
