JPH0676960B2 - 繰返し荷重を受ける機械構造物の余寿命評価方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、繰返し荷重を受ける機械構造物の余寿命評価
方法及びその装置に係り、特に高温雰囲気のもとで、繰
返し荷重あるいは変動荷重を受ける機械構造物の余寿命
評価方法及びその装置に関する。

〔発明の背景〕

高温雰囲気のもとで繰返荷重を受ける機械構造物として
発電プラント用タービン等がある。発電プラント用ター
ビンは、起動停止の繰返し、あるいは、負荷の変動に伴
う。こうしたタービンを構成する機械構造物は、熱疲労
とクリープ損傷を同時に受ける。その結果、疲労とクリ
ープに由来する損傷の累積により、構造部材に亀裂が生
じて構造強度が低下する。このような場合、機械構造物
としての強度的な余寿命評価を行っておかないと機器の
破損や、それに伴う発電プラントの大事故に至る危険性
があるものと考えられる。特に、タービンケーシング，
ロータ及び各種弁類の強度上の余寿命評価を行うことは
重要である。

従来、この種機器の設計に際して、使用材料のクリープ
強度を基準として大きな安全率を設定して、そのの強度
信頼性を高いものとしていた。そのため機器の余寿命評
価は、ほとんど行わないままプラントの運転がなされて
いた。しかし現在、稼動中の火力発電プラントの約半数
が設計耐用年数を越えており、これらプラントをこのま
ま使用できるか、あるいは新しいプラントに更新すべき
かの判定をすべき時期に来ており、余寿命の評価方法の
確立が望まれている。

また一方、電力需要形態の変化により、ベースロード用
として設計されたた発電プラントを変動負荷用として毎
日起動停止を行うような運用がなされており、このよう
に運用条件が過酷化したプラントでは、耐用年数が当然
短くなるものと推定される。こうした場合、余寿命がど
の程度あるかの評価が極めて重要である。

タービンケーシングや主弁，加減弁についての強度的な
寿命や部材の損傷度を非破壊検査により判定することが
できれば、プラントの信頼性は大きく向上するものと思
われるが、まだこれを可能ならしめるに十分なものは提
案されていない。

わずかに、タービンロータについては、ロータ周囲の蒸
気及びガス温度やケーシング内側表面の温度を測定し、
測定値からロータに発生する熱応力を演算し、この熱応
力の変化率や絶対値からタービンの運転を制御し、ロー
タに過酷な熱応力が発生しないようにしたシステムが提
案されている（特公昭55−21169号，特公昭58−25842
号）。

しかし、このシステムは、タービンロータに過酷な応力
が発生するのを防ぎ、ロータの寿命が設計耐用年数より
短くなるのを防ぐものであり、余寿命を知ることはでき
ない。殊に、過去において、過酷な運用をされたプラン
トにおいては、その余寿命を評価することは不可能であ
る。

次に、蒸気タービンロータの余寿命備価コードとして線
形破壊力学を採用した「SAFER」が知られている（電力
中央研究報告，研究報告No283021,年和58年12月）。

また、非破壊的経年劣化診断技術として、電気化学的方
法を用いたものが蒸気タービンに適用された例が報告さ
れている（電気現場技術，第23巻，第261号）。

これら従来技術は、いずれもある条件のもとでは、ある
程度の信頼性があるが、他の条件では、二値をとること
があったり、信頼性に欠けるという問題を含んでいる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、繰返し荷重あるいは変動負荷を受ける
機械構造物の余寿命を非破壊的にかつ、高精度で求める
ことのできる余寿命評価方法並びにその装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は、高温雰囲気中のクリープ域の繰返し荷重下で
は、寿命初期に構造物表面に微少な亀裂が生じ、この亀
裂の進展と寿命とが密接な関係があるという新しい知見
に基づて、構造物表面にに生じた亀裂の最大長さから余
寿命を判定することを特徴とする。

更に、構造物表面に存在する最大亀裂長さを求めるに当
り、限られた面積のサンプリング表面上にある最大亀裂
長さから統計的な処理によって求めることを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の余寿命評価方法の原理について説明す
る。

第１図は、蒸気タービンの主蒸気管などに使用されるオ
ーステナイト系ステンレス鋼（SUS316）の650℃雰囲気
における平滑試験片の亀裂発生までの繰返し数と、破断
までの繰返し数とを示したものである。第１図におい
て、縦軸はひずみ範囲、横軸は破損までの繰返し数であ
る。この場合、歪速度εは10^-3/secであり、歪の加え方
すなわち荷重波形は、前記歪速度で単調に増加させ、所
定の歪範囲Δεに達すると単調に減少させる三角波状で
ある。この図で白抜き四角のマークは、試験片表面の最
大亀裂長さが0.05mmに達したときの繰返し数を示し、黒
抜き四角のマークは試験片が破断したときの繰返し数を
示している。

つまり、ひずみ範囲が１％の場合には、Ｎ_ｆが約200回
で表面に0.05mmの亀裂が発生し、Ｎ_ｆが1000回で破断に
至ったことを示している。

この図から明らかな如く、ひずみ範囲Δεがどのような
値であっても、破断に至る繰返し数の10〜20％の繰返し
数で必ず0.05mmの亀裂が発生している。換言すれば、0.
05mm程度微少亀裂が発生すると、そのままの繰返し荷重
を作用させておくと、微少亀裂が生じた繰返し数の５〜
10倍の繰返し数で破断が起ることを示している。

試験片の破断に至る寿命には、微少な亀裂の進展が大き
な因子となっており、亀裂進展過程を定量的に把握でき
れば、余寿命評価の精度は大幅に向上すると考えられ
る。

そこで、微少亀裂の進展状況を歪範囲Δεをパラメータ
として示すと第２図のようになる。使用した試験片はSU
S316、歪速度εは２×10^-3/secで、荷重波形は三角波状
であった。

この第２図は、本発明に係る余寿命評価を行うためのパ
ラメータとして用いる微小亀裂の進展状況を示す実験デ
ータである。

第２図の縦軸は、試験片の表面に発生する亀裂長さを対
数目盛でとり、横軸に繰返し数Ｎをとって示している。
この図から明らかな如く、いずれの歪範囲においても進
展過程は、縦軸を対数目盛をとることにより図中で直線
近似できる。つまり、亀裂長さの対数と繰返し数とは直
接的な関係に近似できることがこの第２図から明らかに
なるものである。

ところで、高温雰囲気中での寿命は、歪速度や荷重波形
に大きく依存する。そこで次に、種々の荷重波形につい
て、前述した微小亀裂の亀裂進展状況を第３図を用いて
説明する。この図では、荷荷重波形としてＦ−F,S−S,S
−F,F−S,Hold390sec、の５種について示しているが、
それぞれの波形の意味するところは次の通りである。

（ｉ）Ｆ−Ｆ…＝２×10^-3/secで歪を加え、同じ速度
で反対に歪を与える （ii）Ｓ−Ｓ…＝５×10^-3/secで歪を加え、同じ速度
で反対に歪を与える （iii）Ｓ−Ｆ…プラス方向には＝５×10^-3/sec、反
対方向には２×10^-5/secで歪を与える。

（iv）Ｆ−Ｓ…上記（iii）の逆 （ｖ）Hold390sec…ステップ状に歪を与えその状態で39
0sec保持し、逆方向にに同じ歪を加える 第３図の結果が示すように、一般にはクリープ損傷が著
しいと考えられているHold390secや、鋸歯状の荷重波形
でも破断に至るまでの寿命の大半は微少な亀裂の進展に
よるものである。このようにクリープと疲労が重畳する
損傷状態でも亀裂長さの対数log2aと繰返し数Ｎとの間
は、寿命に至る繰返し数Ｎを例えば1500回とすると、寿
命の大半、すなわち繰返し数が約200〜1500回の間でほ
ぼ直線関係で近似でき、次式が成り立つ。

log2a＝Ｃ・Ｎ …（１） したがって、亀裂進展速度da/dNは と導かれる。

微少亀裂の進展則（２）式において、初期亀裂長さとし
て、結晶粒径の0.05mm,最終亀裂長さとして試験片破断
亀裂長さ約10mmとすれば（２）式から となるから、 と求めることができる。

ところで、亀裂発生寿命N₀（50μｍの亀裂が発生するま
での繰返し数）は、破断寿命の極めて早期であるから、
これを無視しN₀＝０とする。これは、機械構造部材には
機械加工傷や、表表面粗さから供用前に数μｍから数十
μｍの亀裂が存在することから合理的な仮定である。

ところで、（４）式を（１）式に代入すれば、 となる。すなわち、亀裂長さが分れば、寿命比N/N_ｆ、
なわち余寿命が推定できることを示している。しかし、
（５）式においてＣ′の影響が大きい場合には余寿命の
推定に大きな誤差が生ずる恐れがある。

そこで上述した、Ｃ′の余寿命推定に対する影響（誤
差）の有無を、実験によって確認する必要がある。その
実験結果を第４図に示す。この第４図は、歪範囲，荷重
波形の種類等の種々の条件下における微小亀裂の進展を
実測し、亀裂長さと寿命比との関係で示したものであ
る。この図の各マークの意味するところは、第３図と同
様であり、各ケースの歪範囲をカッコ内に示している。
第４図で、RTは、室温において、荷重波形Ｆ−Ｆで歪を
与えたことを示し、Precrept（10kg/mm²,100hr）とは、
あらかじじめカッコ内の条件でクリープを発生させたも
のを試験片に使用したことを意味している。

各種類の荷重条件にもかかわらず、log2aとN/N_ｆとの関
係は、Factor of 2のばらつきの範囲で直線関係が成り
立つことが分った。

すなわち、この第４図に示す実験データは、Factor of
2のばらつきの範囲内においては、上述したＣ′の影響
はほとんどないことを証明するものである。

この新しい知見が本発明の余寿命評価方法の基本となっ
ている。ところで、第４図の亀裂長さは、主亀裂すなわ
ち、機械構造物に使用される機械構造材料としての試験
片を破断に至らしめる亀裂の進展挙動である。しかし、
実際の構造部材の表面には、微少な亀裂が多数発生し、
それらが成長あるいは合体を繰返して大きな亀裂に成長
し、ついには破断に至らしめる。よって、構造部材が破
断に至るまでの亀裂の数は変化するので、寿命に至るま
での過程における亀裂の数の変化を把握しなければなら
ない。

この亀裂数の変化の実験データを第５図を用いて説明す
る。第５図は、試験片表面の一定面積（５×5mm²）に生
じる亀裂数の変化を示したものである。この図から、繰
返し数400回までは、各亀裂は独立に発生し成長する
が、その後は、亀裂同士の合体成長により、一定面積中
の亀裂数は減少の傾向を示している。これらの微小亀裂
群の挙動が実際の損傷の進展と直接対応している。そこ
で、これらの微小な亀裂群を統計学的に取扱って、第４
図に示す亀裂長さと寿命比との関係から余寿命評価を行
うため、分布亀裂のうちの最大亀裂長さを推定する方法
を導入する。

その前に、まず亀裂長さの分布が数理統計的に取扱える
ことを確認するために、亀裂長さをワイブルプロットし
た結果を第６図に示す。この第６図の縦軸は累積頻度Ｆ
（2a）、横軸は亀裂長さである。この図は、例えば亀裂
長さ0.5mm、繰返し数Ｎが502回の時の累積頻度は約92％
であり、亀裂長さ0.5mmの以下の亀裂数は全体の亀裂数
のうち約92％であることを示す。そして、繰返し数Ｎが
大きくなれば、長い亀裂長さを有するもの例えば1.0〜
6.0mmの亀裂が繰返し数Ｎが小さいときよりも多く存在
する確率が高くなることが確認される。これは第５図に
おいて説明したように、繰返し数Ｎが大きくなればなる
ほど亀裂同士が合体して１つの亀裂長さが長くなると共
に、全体の亀裂の個数が少なくなることを表している。

こうしたことより明らかな如く、亀裂長さの分布はワイ
ブル分布で近似できる。よって、亀裂長さの分布が数理
統計的に取扱えることが確認される。

ところで機械構造物の強度は、分布する亀裂のうちで最
大のものの長さによって決る。したがって、検出した微
少亀裂群の中から、最大のもの、これを主亀裂と定義す
れば、主亀裂の大きさが、その時点における損傷度を示
すパラメータであると考えられる。そこで実際の機器の
損傷度を求める場合、機器のサンプリング表面中に存在
する亀裂分布から、評価対象領域中の最大亀裂長さを予
測する極値統計手法を用いる。

すなわち、最大値の分布は次式で表わされる二重指数型
分布のGumbel分布に従う。

ここで、x:極値変数で１サンプル中の最大亀裂長さ λ：位置パラメータ α：尺度パラメータ λ，αのパパラメータを決定する方法としては、サンプ
ルデータから線形不偏推定子が極値計算法として用いる
ことができる。または、図式計算法としては、確率紙を
用いる方法が考えられる。一例として確率紙による方法
を第７図に示す。この第７図は、評価対象表面における
微小亀裂の最大寸法を推定する方法を説明するための図
である。図中の白抜きのの丸印は、サンプリング面積内
における微小亀裂の最大寸法を表す。この場合のサンプ
リング点数（箇所）は７点なので、前述の丸印は７個あ
る。そして縦軸には累積頻度Ｆ_ｙ（ｙ）をとり、横軸に
は亀裂長さ2aを算術目盛で示すと極値統計紙が得られ
る。前述した丸印をこの極値統計紙上にプロットし、こ
れらのプロットデータから亀裂長さと累積頻度との関係
が直線的に近似できることが確認できる。右側の縦軸は
再現期間Ｔで対象領域中の最大亀裂長さを予測する際に
用いられるものである。この場合、Ｔは実際に評価され
る機器の評価対象領域と１つのサンプリングの面積との
比、すなわち（評価対象面積）／（１つのサンプリング
の面積）で与えられる。そして先に求めた近似直線と再
現時間Ｔを用いて評価対象面積内における微小亀裂の最
大亀裂長さを求める。第７図の場合、再現期間Ｔ＝６な
ので、亀裂長さは約0.95mmとなる。

この様にして求めた最大亀裂長さの予測値と実測値とを
比較した例を第８図に示す。第８図において、黒丸印
は、最大亀裂長さの予測値をもとにして求めた寿命比で
あり、白抜き四角は、評価表面全体から検出した最大亀
裂長さから求めた寿命比であり、予測値と実測値とは良
く合っている。

したがって、この図より極値統計手法を微小亀裂分布に
適用して最大亀裂長さを推定する方法が高精度であるこ
とが実証され、この予測値から先に明らかにした亀裂長
さと寿命比との関係により余寿命を求めることができ
る。

尚、破断亀裂長さを10mmとして説明したが、機器によっ
ては、更に大きくとも使用に耐える場合もある。そこ
で、適用する機器によって、使用限界となる亀裂長さを
予め設定しておくとよい。

以上説明したように、本実施例に示した余寿評価方法
は、まず機械構造物の評価対象領域（面積）の中から複
数箇所の亀裂分布をサンプリングし、この亀裂分布から
微小亀裂の最大亀裂長さを検出し、この最大亀裂長さと
サンプリング面積から第７図において説明したように極
値統計手法を用いて機械構造物全表面積における微小亀
裂の最大亀裂長さを推定する。そして、この最大亀裂長
さと、第４図において説明した亀裂長さと寿命比との関
係特性を用いて余寿命を評価するものである。

更に、材質，材料強度により、限界亀裂に至るまでの繰
返し数Ｎ_ｆ、つまり破断寿命が異なるので予め、同一材
質の試験片により、ある歪範囲でのＮ_ｆを求め、第４図
に示す寿命比N/N_ｆと亀裂長さとの特性を求めておけ
ば、最大亀裂長さから、その時点の寿命比が求められ
る。

次に、以上で述べた評価方法を実施するための装置につ
いて説明する。ここでは、評価対象として蒸気タービン
のケーシングを選んだ。

第９図は、蒸気タービンの高圧段タービンケーシングを
示している。これは図示の如く上ケーシング１及び下ケ
ーシング２より成っている。高温高圧の主蒸気５は、加
減弁室３を通り、ケーシング内を軸方向に流れ高圧排気
６として再熱器（図示せず）に入り、ここで再び高温高
圧に加熱された後、再熱蒸気７として中圧段に入る。中
圧段を通過した後、蒸気の大部分は中圧排気として低圧
段に行き残りは抽気９としケーシング外に出る。

このようなケーシングは、高温高圧の蒸気にさらされる
機械構造物であって起動停止時には前記の高温蒸気流体
に起因する急激な部材肉厚間の温度差により大きな熱応
力が発生する。したがってケーシングには、起動停止に
よる熱応力の繰返しに起因する疲労損傷及び高温下で高
い内圧の長期負荷によるクリープ損傷を同時にに受ける
ものである。

本発明においては、クリープと疲労損傷を受ける高温機
器の部材表面に生じる微視的な損傷を検出することによ
りこれらのデータにに基づき該部材の損傷度及び余寿命
評価を行うものであるが、上記の様な蒸気タービンケー
シングに本発明を具体化するに当っては、まず最も損傷
が大きいと思われる領域を設定し検査対象部を限定す
る。これにはケーシング全体の応力解析による最大応力
発生位置の算出や過去の実績により決定することができ
る。対象領域が設定されればその領域内で無作為に何点
か損傷のサンプリングを行うことになる。ここで、実施
例として蒸気タービンケーシングの過大応力発生位置の
一つである主蒸気管入口部をとり上げる。第10図に主蒸
気管入口部を示す。図中12は主蒸気管11とケーシング１
を接続する溶接部であり高速蒸気５にさらされるため部
材肉厚方向の温度差に基づく熱応力が起動停止毎に繰返
しかかる。特に溶接部12近傍13は材料及び構造が不連続
部になり過大な負荷が繰返されクリープと疲労の損傷も
他の部位に比べ大きいと考えられる。この様な部位に本
発明の装置を適用する場合の基本構成のブロツク図を第
11図に示す。図中、14は、評価対象表面上に存在する数
μｍから数mmまでの微小な亀裂分布を検出する検出器で
あって、該評価対象の一定面積内を無作為にサンプリン
グを行う機能を有する。第12図に微小亀裂の分布の例を
示す。これは、650℃でクリープ疲労損傷を受けた寿命
初期の部材表面の観察例である。15は入力されたサンプ
リング内に在る１つの微小亀裂分布の中から極値の亀裂
長さを見いだし且ついくつかのサンプリングの極値から
極値統計手法によりサンプリング面積の数倍から数十倍
の評価対象面積内に存在する最大の亀裂長さを推定する
演算を行う演器である。この様な演算ソフトウェアとし
て、線型不偏推定子法を用い極値統計分布のパラメータ
を推定する。またこの演算部にはサンプリングデータに
対し統計学によるX²検定やKolmogorov−Smirnov検定を
行い観測サンプリングデータを得る。更に、演器は、こ
のデータがある一定の分布からの標本とみなせるかどう
か判定する適合度検定を行いデータ数やサンプリングの
適正度を判定する。不適当な場合は、もう一度検出部14
でサンプリングを行うようフィードバックをかける機能
も有する。データ数やサンプリングが適正であることが
確認できればその推定値は、損傷度を評価する判定器16
へ入り余寿命が算出され、表示装置17で出力されること
になる。出力の値としては、推定最大亀裂長さとその分
散値及びそれに基づく余寿命が表示される。

第13図は、主蒸気管溶接部に対し拡大レンズ系を有する
TVカメラを検出部として用いた実施例である。検出部18
は、20〜100倍に交換可能な拡大レンズ19を有し、入力
視野を感知しビデオ信号に変換する高感度な画像センサ
20（例えば固体撮像素子）を有する小型の工業用テレビ
カメラ21を内部中央に設置してなる。該画像センサ20の
両側には対象部の微小な亀裂の観察を容易にするために
照明用光源22を設け、検出部ヘッド下部の鏡22aを介し
て対象部表面に約45゜の角度で照射する。この様な検出
部18からの入力ビデオ信号は、画像解析システム23に入
り画像処理が施される。前述の第12図の様な検出した入
力画像に対しある一定しきい値を設定し画像のグレー像
の処理を行い２値画像化24する。その後エッジ検出処理
を行い画像上の全ての微小亀裂の長さを求め数値化25す
る。数値化されたデータ26は、演算器、例えば一般的な
パーソナルコンピューター27により統計処理を行い、い
くつかの観察サンプリングから評価対象部に存在する最
大亀裂長さを求めその値に基づく余寿命評価を行いCRT2
8などでその結果を出力する。

本発明の検出部は、第14図に示す様に、拡大レンズ19を
付けたTVカメラ固体撮像素子18を使用することにより小
型化が可能になる。また検出部29からの入力信号の処理
部はマイクロプロセッサー群を内蔵したものでもよく、
表示装置31を設けたコンパクトな余寿命評価装置30が構
成できる。この様にすることにより検出部18をオペレー
ターにより任意の位置の損傷のサンプリングができかつ
検出部18の入力原画像を表示装置31でモニターしながら
操作が可能となる。

他の実施例として第15図に示すものは、微小な亀裂分布
をさらに分解能高く検出するために磁粉探傷装置を第14
図の装置と組合せたものである。これは、対象部を磁化
したとき、もし表面に欠陥があるとその欠陥によって磁
束にさえぎられ、その欠陥の存在する表面に磁束の洩れ
が生じ、その部分に小さな磁極ができる。この部分に微
細な鉄粉をかけると、その鉄粉は磁極に吸い付けられ、
欠陥上に鉄粉による凝集模様ができる。この凝集模様を
見やすくするために蛍光染料をまぶした鉄粉を用い、紫
外線を照射して検査する方法を用いたものである。

対象に蛍光磁粉液をかけ電極34と電極33により対象部を
磁化させ、この電極部には前述の検出部18を設け対象部
を照射する光源としては蛍光光源を用いたものである。
この実施例によれば、さらに微小亀裂の分布の観察が容
易になるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、機械構造物部材の
寿命初期から生じる微視的な損傷に基づいた余寿命評価
を行うので機械構造物の事故を未然に防止しかつプラン
トの信頼性を保証することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、試験片の破損までの繰返し数と表面に微小亀
裂が生ずるまでの繰返し数を示す特性図、第２図及び第
３図は、亀裂進展状況を示す特性図、第４図は亀裂長さ
と寿命比の関係を示す特性図、第５図は表面亀裂数と繰
返し数の関係を示す特性図、第６図及び第７図は、累積
頻度と亀裂長さの関係を示す特性図、第８図は、亀裂長
さと寿命比との特性図、第９図は、タービンケーシング
の断面図、第10図は、主蒸気管部分の詳細図、第11図は
本発明を実施した装置のブロック図、第12図は検査対象
表面の亀裂分布を示す図、第13図は、本発明装置の概略
構成を示す図、第14図及及び第15図は本発明の他の実施
例を示す概略図である。 18……検出部、20……画像センサ、23……画像解析シス
テム、27……演算部、28……表示装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐美 三郎 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 宮田 寛 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 鳥谷 初 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 坪内 邦良 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 金子 了市 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭57−151841（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繰返し荷重を受ける機械構造物の余寿命評
   価方法において、 （ａ）前記機械構造物に使用する機械構造材料に限界亀
   裂が発生するまでの荷重の繰返し数と前記機械構造材料
   が受ける荷重の繰返し数との比からなる寿命比と、前記
   機械構造材料に生じる微小亀裂群の中の最大亀裂長さと
   の関係特性を予め求め、 （ｂ）前記機械構造物の複数のサンプリング表面から前
   記最大亀裂長さをそれぞれ求め、 （ｃ）前記サンプリングされた最大亀裂長さから統計的
   な手法を用いて前記機械構造物の表面における最大亀裂
   長さを推定し、 （ｄ）この推定された最大亀裂長さを用いて、前記予め
   求められた最大亀裂長さと寿命比との関係特性から、余
   寿命を算出することを特徴とする繰返し荷重を受ける機
   械構造物の余寿命評価方法。
2. 【請求項２】繰り返し荷重を受ける機械構造物の余寿命
   評価装置において、 （ａ）前記機械構造物の表面における複数のサンプリン
   グ表面から、前記機械構造物のサンプリング表面に生じ
   る微小亀裂群の中の最大亀裂長さを検出する検出器と、 （ｂ）前記検出器により検出された最大亀裂長さから統
   計的な手法を用いて前記表面における微小亀裂の最大亀
   裂長さを推定する演算器と、 （ｃ）前記演算器で推定された最大亀裂長さを用いて、
   前記機械構造物に使用される機械構造材料に生じる微小
   亀裂群の中の最大亀裂長さと、該機械構造材料に限界亀
   裂が発生するまでの荷重の繰返し数と前記機械構造材料
   が受ける荷重の繰返し数との比からなる寿命比との関係
   特性から、前記機械構造物の余寿命を判定する判定手段
   と、 （ｄ）前記判定手段の判定結果を表示する表示装置と、 を有することを特徴とする繰返し荷重を受ける機械構造
   物の余寿命評価装置。