[发明专利]预测应力的方法及蠕变破坏寿命预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及针对具有形状上的应力集中部的树脂成型品、根据通过解析导出的在应力集中部产生的解析应力来预测在应力集中部实际产生的应力的预测应力的方法以及预测蠕变破坏寿命的方法。

背景技术

在树脂材料中，热学性质、力学性质优异的材料很多，由于质量较轻等优点而被用于各种领域中。例如，被用于汽车、电器·电子仪器、建材等各个领域。此外，近年还广泛进行了提高材料物性的改进。其结果是，树脂材料能用于各种环境下。

如上所述，由树脂材料形成的树脂成型品被用于各种情况下，根据所使用的情况不同，有时也要求树脂具有非常高的机械特性。机械特性可分为短期机械特性与长期机械特性。长期机械特性可举出例如蠕变特性。

作为蠕变特性得到改进的树脂材料，已经公开了各种树脂材料(例如，专利文献1)。这类树脂材料被用于要求优异的蠕变特性的树脂成型品中。

然而，在对树脂材料的蠕变特性进行改进以及从多种树脂材料中选择蠕变特性优异的材料时，如果能了解对树脂成型品施加多大的载荷时其在多长时间内被破坏，则能更容易地进行树脂材料的改进，或更容易选择树脂材料。

专利文献1：日本特开2008-260874号公报

然而，树脂成型品通常具有复杂的形状，在包含复杂的形状时，很可能存在当对树脂成型品施加载荷时应力容易集中的应力集中部。这类具有应力集中部的树脂成型品，在被施加载荷时在应力集中部产生的产生应力是无法准确预计的。此外，破坏时间也无法准确预计。因此，寻求一种即使是具有应力集中部的这类树脂成型品的情况下，也能获知对其施加多大的载荷时、在破坏处产生多大的应力以及在多长时间内会破坏的方法。

发明内容

本发明是为了解决这样的课题而进行的，其目的在于提供一种即使是具有应力集中部的这类树脂成型品的情况下，也能对施加多大的载荷时在应力集中部产生多大的应力以及在多长时间内会破坏进行预测的预测方法。

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究。结果发现，在对具有形状上的应力集中部的树脂成型品施加规定的恒定载荷时，通过解析而获得的在应力集中部产生的解析应力与用于算出实际产生的应力的校正系数之间具有相关关系，从而完成了本发明。更具体而言，本发明提供以下技术方案。

(1)一种预测应力的方法，该方法根据通过解析导出的在具有形状上的应力集中部的树脂成型品的应力集中部产生的解析应力来预测应力集中部实际产生的应力，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

基准相关关系导出步骤，其导出破坏时间与产生应力的相关关系，该破坏时间是指从对不具有形状上的应力集中部的规定温度的树脂试验片施加规定的恒定载荷起至所述树脂试验片破坏的时间，该产生应力是通过施加所述规定的恒定载荷而在破坏处产生的应力；

第一相关关系导出步骤，其导出破坏时间与解析应力的相关关系，该破坏时间是从对具有有规定的曲率半径的应力集中部的、由与所述树脂试验片相同的树脂材料构成的、所述规定温度的应力集中树脂试验片施加规定的恒定载荷起至所述应力集中树脂试验片破坏的时间，该解析应力是通过解析导出的所述应力集中部产生的应力；

校正系数算出步骤，其在至少两个以上的破坏时间算出校正系数，所述校正系数通过用由所述基准相关关系获得的所述规定的破坏时间的所述树脂试验片的破坏处产生的应力除以由所述第一相关关系获得的规定的破坏时间的所述解析应力而获得；

第二相关关系导出步骤，其导出所述校正系数与所述解析应力的相关关系。

(2)根据(1)所述的预测应力的方法，其特征在于，所述第二相关关系满足下式(I)，

y＝ax^-n…(I)

式(I)中，y表示校正系数，x表示解析应力、a表示系数，n表示常数。

(3)根据(1)或(2)所述的预测应力的方法，其特征在于，所述第二相关关系导出步骤还包括这样的步骤：至少两次以上改变所述曲率半径并导出所述第二相关关系的步骤。

(4)根据权利要求(1)～(3)任意一项所述的预测应力的方法，其特征在于，以规定形式的函数导出所述第二相关关系。

(5)根据权利要求(1)～(4)任意一项所述的预测应力的方法，该方法还包括下述步骤：推测校正系数确定步骤，其使用所述第二相关关系，根据对具有形状上的应力集中部的应力集中树脂成型品施加规定载荷时的解析应力确定推测校正系数；产生应力预测步骤，其用对所述具有形状上的应力集中部的应力集中树脂成型品施加规定载荷时的解析应力乘以所述推测校正系数，来预测所述应力集中部产生的产生应力。