Ｎｏ．３疲労寿命予測、破壊力学の重要性

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Ｎｏ．３疲労寿命予測、破壊力学の重要性

　８月３日にアメリカのミネソタ州の高速道路橋が突然崩落しました。皆さんよくご記憶だと思います。１９６０年代に建設されたこのトラス橋は、今のところ金属疲労か腐食が要因となって、ある限界荷重に達して崩壊した、と推定されています。この映像にあるように、ほんの数十秒の短い時間で橋が崩落するという重大事故、大惨事でした。

　「すべてのものは壊れる。寿命がある。壊れてもいい。ただ突然壊れるのがいけない」これは私たちの勉強会の塾頭・高張さんの持論です。開発技術者、設計技術者の立場から考えると、この「壊れる」という事象を的確に推定して、壊れることをコントロールすることが重要になってきます。壊れない製品を造ることはできないが，技術者が設計する製品は、壊れ方を制御する必要があるわけで、突然壊れることを避けるのが基本中の基本なわけです。

　このミネソタの事故の場合は、この１９６０年代に建造された鉄骨トラス橋の危険性は２００１年のミネソタ大学交通工学研究所のレポートで指摘されていました。

　工業製品や建造物にも、人間や生き物同様に「寿命」があり、その持って生まれた寿命を全うさせることが、技術者の仕事であります。

　そのために疲労・破壊力学とか腐食とかの知識を活用して製品寿命を予測し，さまざまな対策を講じる必要があります。この知識や技術を身につけるのが、私たちの開いている勉強会の目的であります。

　構造工学の分野でも、「疲労設計」や「破壊力学」、「疲労寿命予測」は難しい学問の一つで、一般には学部レベルでは大学でも教えていません。

　破壊には必ず起点があり、応力が集中している箇所、人間で言えば肩こりのように疲労が蓄積している箇所にまず兆候が現れます。この場所を特定するにはＣＡＥ（Computer Aided Engineering）とかＦＥＭ解析（Finite Element Analysis）がとても有効です。

　物は壊れるとき悲鳴を上げます、その初めはすすり泣きなんです。ストレスや疲労で物が壊れるということは、人間と全く同じなのです。

　なお余談ですが、このミネソタ州の高速道路橋の事故は、一般報道とは別にインターネット上に諸説がアップされ、事故現場の写真や、現在考えれれている崩壊メカニズムなどが報じられているというのも、現代的でインターネット社会のイノベーションの一つだと思います。

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