JPH1123420A - ボルトの寿命評価方法 - Google Patents
ボルトの寿命評価方法Info
- Publication number
- JPH1123420A JPH1123420A JP17573397A JP17573397A JPH1123420A JP H1123420 A JPH1123420 A JP H1123420A JP 17573397 A JP17573397 A JP 17573397A JP 17573397 A JP17573397 A JP 17573397A JP H1123420 A JPH1123420 A JP H1123420A
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- Japan
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- threads
- bolt
- test
- creep
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Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小さい荷重で実応力状態に近くなるような試
験片を用いてクリープまたは低サイクル疲労試験を行う
ボルトの寿命評価方法。 【解決手段】 クリープまたは低サイクル疲労試験用の
高温ボルトの供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部
をくり抜いた試験片７を作り、上記ねじ山にら合する治
具８を介して汎用のクリープ試験機または汎用の低サイ
クル疲労試験機にかけて寿命評価を行う。
験片を用いてクリープまたは低サイクル疲労試験を行う
ボルトの寿命評価方法。 【解決手段】 クリープまたは低サイクル疲労試験用の
高温ボルトの供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部
をくり抜いた試験片７を作り、上記ねじ山にら合する治
具８を介して汎用のクリープ試験機または汎用の低サイ
クル疲労試験機にかけて寿命評価を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高温ボルト等のねじ
底部の経年劣化評価を破壊手法で行なうボルトの寿命評
価方法に関する。
底部の経年劣化評価を破壊手法で行なうボルトの寿命評
価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温ボルトは長期間使用するうちにクリ
ープや低サイクル疲労等の損傷を受けることが知れてお
り、定期的に取り換える部品の１つである。この取替え
時期を的確に把握し、取替えインター・バルを最適化す
るため、通常の開放点検に於いて、ボルトの点検を実施
し、傾向管理を実施したり、精密点検に於いて代表ボル
トを抜き取り、切断調査することにより当該機器に使用
されているボルトの余寿命を把握することも実施されて
いる。またこの代表ボルトを抜き取り、切断調査する場
合、供試ボルトよりクリープ或いは疲労試験用の試験片
を加工し、その試験片にてクリープ或いは低サイクル疲
労試験を実施することも実施されている。
ープや低サイクル疲労等の損傷を受けることが知れてお
り、定期的に取り換える部品の１つである。この取替え
時期を的確に把握し、取替えインター・バルを最適化す
るため、通常の開放点検に於いて、ボルトの点検を実施
し、傾向管理を実施したり、精密点検に於いて代表ボル
トを抜き取り、切断調査することにより当該機器に使用
されているボルトの余寿命を把握することも実施されて
いる。またこの代表ボルトを抜き取り、切断調査する場
合、供試ボルトよりクリープ或いは疲労試験用の試験片
を加工し、その試験片にてクリープ或いは低サイクル疲
労試験を実施することも実施されている。
【０００３】一般的には、ボルトのクリープ或いは低サ
イクル疲労の損傷はねじ底部より発生し、き裂、破断に
至ることが多く、また強度評価上もねじ底部が応力集中
により高い局部応力を生じることが知られている。
イクル疲労の損傷はねじ底部より発生し、き裂、破断に
至ることが多く、また強度評価上もねじ底部が応力集中
により高い局部応力を生じることが知られている。
【０００４】図３〜図６に供試ボルト１から標準型のク
リープ試験片（平滑試験片２と切欠試験片３）を採取し
た例を示す。これに対し、ボルト全体の試験を実施する
ことも考えられるが、試験機の能力の問題や試験実施の
困難さから実現していない。このため、図７〜図９に示
すような供試ボルト１のねじ部から部分的にねじ底を含
む曲げ試験片５を切り出し、曲げクリープ試験機６で試
験する方法も提案され、実用化されている。
リープ試験片（平滑試験片２と切欠試験片３）を採取し
た例を示す。これに対し、ボルト全体の試験を実施する
ことも考えられるが、試験機の能力の問題や試験実施の
困難さから実現していない。このため、図７〜図９に示
すような供試ボルト１のねじ部から部分的にねじ底を含
む曲げ試験片５を切り出し、曲げクリープ試験機６で試
験する方法も提案され、実用化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は次のよ
うな問題点があり正確な余寿命の予測が困難であった。
うな問題点があり正確な余寿命の予測が困難であった。
【０００６】（１）標準型のクリープ試験片を採取し、
クリープまたは疲労試験を行う方法では、ボルトの寿命
の最も苛酷な部位での試験ができない。
クリープまたは疲労試験を行う方法では、ボルトの寿命
の最も苛酷な部位での試験ができない。
【０００７】（２）曲げ試験片を切り出し、曲げクリー
プ試験を行う方法では、試験荷重の作用力は実ボルトね
じ部の状態と異なる。
プ試験を行う方法では、試験荷重の作用力は実ボルトね
じ部の状態と異なる。
【０００８】（３）供試ボルト全体を試験する方法で
は、荷重等が大きくなり過ぎ、汎用のクリープ試験機や
疲労試験機が使用できない。（例えば、直径１００mm程
度のボルトの場合、５０〜１００ton の荷重が必要）
は、荷重等が大きくなり過ぎ、汎用のクリープ試験機や
疲労試験機が使用できない。（例えば、直径１００mm程
度のボルトの場合、５０〜１００ton の荷重が必要）
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【００１０】すなわち、クリープまたは低サイクル疲労
試験用の供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部をく
り抜いた試験片を作り、上記ねじ山にら合する治具を介
して汎用のクリープ試験機または汎用の低サイクル疲労
試験機にかけて寿命評価を行う。
試験用の供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部をく
り抜いた試験片を作り、上記ねじ山にら合する治具を介
して汎用のクリープ試験機または汎用の低サイクル疲労
試験機にかけて寿命評価を行う。
【００１１】以上において、供試ボルトから数ねじ山を
残し、かつ中央部がくり抜かれた筒形の試験片が作製さ
れる。そして、試験片のねじ山にら合する治具を介して
汎用のクリープ試験機または／および汎用の低サイクル
疲労試験機にかけて、寿命評価が行れる。このとき、試
験荷重はねじ山が数ねじ山となったので、実使用状態で
数ねじ山分が分担する荷重、すなわち小荷重Ｆとする。
またくり抜き部の径は残り断面Ｓが、小荷重Ｆ時、実使
用状態の応力となるように設定する。
残し、かつ中央部がくり抜かれた筒形の試験片が作製さ
れる。そして、試験片のねじ山にら合する治具を介して
汎用のクリープ試験機または／および汎用の低サイクル
疲労試験機にかけて、寿命評価が行れる。このとき、試
験荷重はねじ山が数ねじ山となったので、実使用状態で
数ねじ山分が分担する荷重、すなわち小荷重Ｆとする。
またくり抜き部の径は残り断面Ｓが、小荷重Ｆ時、実使
用状態の応力となるように設定する。
【００１２】以上により、汎用のクリープ試験機や低サ
イクル疲労試験機が使用でき、かつ、実使用状態に近似
した状態で試験される。そして寿命評価が行れる。した
がって、信頼性の高い寿命評価が、可能となる。
イクル疲労試験機が使用でき、かつ、実使用状態に近似
した状態で試験される。そして寿命評価が行れる。した
がって、信頼性の高い寿命評価が、可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１と図２
により説明する。
により説明する。
【００１４】供試ボルト１から、めねじとの噛合部ａに
対し、その基端部のねじ山を数山（図では２山）残す加
工をするとともに先端側を軸に垂直に切断する。また基
端側を小し残して垂直に切断する。そしてねじ山部を所
定径Ｄの同軸穴でくり抜く。さらに基端側に同軸のねじ
穴ｂを形成する。これが試験片７となる。
対し、その基端部のねじ山を数山（図では２山）残す加
工をするとともに先端側を軸に垂直に切断する。また基
端側を小し残して垂直に切断する。そしてねじ山部を所
定径Ｄの同軸穴でくり抜く。さらに基端側に同軸のねじ
穴ｂを形成する。これが試験片７となる。
【００１５】この試験片７は基端側が試験機の引棒９ａ
にら合される。またねじ山側が引棒９ｂにら合しためす
ねじを持つ治具８にら合される。そして、汎用のクリー
プ試験機や低サイクル疲労試験機にかけられる。
にら合される。またねじ山側が引棒９ｂにら合しためす
ねじを持つ治具８にら合される。そして、汎用のクリー
プ試験機や低サイクル疲労試験機にかけられる。
【００１６】以上のように試験片７を形成することによ
り、試験荷重はねじ山が数ねじ山となったので、実使用
状態で数ねじ山分が分担する荷重とする。例えば噛合い
部ａのねじ山が３０山、試験片７のねじ山が２山とすれ
ば、実負荷の１／１５程度の小荷重Ｆでよい。またくり
抜き部の径Ｄは残り断面Ｓが、小荷重Ｆ時、実使用状態
の応力となるように設定する。
り、試験荷重はねじ山が数ねじ山となったので、実使用
状態で数ねじ山分が分担する荷重とする。例えば噛合い
部ａのねじ山が３０山、試験片７のねじ山が２山とすれ
ば、実負荷の１／１５程度の小荷重Ｆでよい。またくり
抜き部の径Ｄは残り断面Ｓが、小荷重Ｆ時、実使用状態
の応力となるように設定する。
【００１７】このようにすることにより、ねじ山からね
じ底に到る応力分布および応力は実ボルトのそれと同様
となり、実ボルトの使用応力条件に近い試験条件を得る
ことができる。したがって、汎用のクリープ試験機や低
サイクル疲労試験機が使用でき、かつ、実使用状態に近
似した状態で試験される。そして寿命評価が行れるの
で、信頼性の高い寿命評価が可能となる。
じ底に到る応力分布および応力は実ボルトのそれと同様
となり、実ボルトの使用応力条件に近い試験条件を得る
ことができる。したがって、汎用のクリープ試験機や低
サイクル疲労試験機が使用でき、かつ、実使用状態に近
似した状態で試験される。そして寿命評価が行れるの
で、信頼性の高い寿命評価が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部をくり抜
いた試験片を作り汎用のクリープ試験機または疲労試験
機にて試験するので、試験荷重を適切に選ぶことによ
り、試験片のねじ底部の応力分布は実機のボルトのそれ
に近い条件を実現できる。
ば、供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部をくり抜
いた試験片を作り汎用のクリープ試験機または疲労試験
機にて試験するので、試験荷重を適切に選ぶことによ
り、試験片のねじ底部の応力分布は実機のボルトのそれ
に近い条件を実現できる。
【００１９】このため正確なクリープまたは低サイクル
疲労試験をすることとなり、正確な余寿命の評価が可能
となる。
疲労試験をすることとなり、正確な余寿命の評価が可能
となる。
【図１】本発明の実施の一形態の断面図である。
【図２】上記一形態の試験片の断面図である。
【図３】従来の一例の説明用側面図である。
【図４】同従来の一例の説明用正面図である。
【図５】同従来の一例の平滑クリープ試験片の図であ
る。
る。
【図６】同従来の一例の環状切欠クリープ試験片の図で
ある。
ある。
【図７】同従来の他例の説明用側面図である。
【図８】同従来の他例の説明用正面図である。
【図９】同従来の他例の説明図である。
１ 供試ボルト ２ 平滑試験片 ３ 切欠試験片 ５ 試験片 ６ 曲げクリープ試験機 ７ 試験片 ８ 治具 ９ａ，９ｂ 引棒
Claims (1)
- 【請求項１】 クリープまたは低サイクル疲労試験用の
供試ボルトから数ねじ山を残しかつ中央部をくり抜いた
試験片を作り、上記ねじ山にら合する治具を介して汎用
のクリープ試験機または汎用の低サイクル疲労試験機に
かけて寿命評価を行うことを特徴とするボルトの寿命評
価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17573397A JPH1123420A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | ボルトの寿命評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17573397A JPH1123420A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | ボルトの寿命評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123420A true JPH1123420A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16001296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17573397A Withdrawn JPH1123420A (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | ボルトの寿命評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123420A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854010A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-02 | 湖南奔腾动力科技有限公司 | 一种基于道路循环工况的发动机零件疲劳寿命计算方法 |
| CN103983446A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-13 | 天润曲轴股份有限公司 | 曲轴弯曲疲劳试验标定装置 |
| CN105300673A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-02-03 | 中国空间技术研究院 | 一种基于压簧应力松弛测试数据的可靠度确定方法 |
| CN108982076A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-12-11 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种高温高压气井油管气密封螺纹分析评价方法 |
| CN110672443A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-10 | 北京科技大学 | 一种适用于螺纹连接件螺纹缺齿疲劳的试验装置及方法 |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP17573397A patent/JPH1123420A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102854010A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-02 | 湖南奔腾动力科技有限公司 | 一种基于道路循环工况的发动机零件疲劳寿命计算方法 |
| CN102854010B (zh) * | 2012-10-10 | 2015-10-07 | 湖南奔腾动力科技有限公司 | 一种基于道路循环工况的发动机零件疲劳寿命计算方法 |
| CN103983446A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-13 | 天润曲轴股份有限公司 | 曲轴弯曲疲劳试验标定装置 |
| CN105300673A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-02-03 | 中国空间技术研究院 | 一种基于压簧应力松弛测试数据的可靠度确定方法 |
| CN105300673B (zh) * | 2015-10-10 | 2017-07-28 | 中国空间技术研究院 | 一种基于压簧应力松弛测试数据的可靠度确定方法 |
| CN108982076A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-12-11 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种高温高压气井油管气密封螺纹分析评价方法 |
| CN108982076B (zh) * | 2018-04-11 | 2020-03-10 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种高温高压气井油管气密封螺纹分析评价方法 |
| CN110672443A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-10 | 北京科技大学 | 一种适用于螺纹连接件螺纹缺齿疲劳的试验装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |