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[0129] 当社が2024年から高精度測定を特長とした理由｜モールの応力円の再構築(MSCR)による誤差低減技術の確立

当社が2024年から高精度測定を特長とするようになったのは、モールの応力円の再構築(MSCR)（特許第7513234号）により、複数方向の測定データを活用して誤差を大幅に低減できるようになったためです。従来の単一方向測定では材料側の性質に左右され精度向上には限界がありましたが、リバース解析により誤差相殺と平均化が可能となり、実質的な高精度測定が実現しました
2024年以前は、X線残留応力測定センターは、高精度測定を特長としていなかった。
- 理由：単一方向の測定の場合、ほとんどの場合は、精度を決めるのは機器の性能ではなく、材料の性質(均質等方性のずれ等)であり、高精度を特長とするのは、技術的科学的根拠が薄い。と考えていた。
- 2024年にモールの応力円の再構築(MSCR)の発明により複数方向の測定により、座標系に依存する誤差が低減できることになり高精度測定を特長とすることにした。

X線応力測定の誤差は、

機器の精度と材料の精度の低い方で律速される。

状態の良い材料は精度がよい。　状態の良い材料の意味は、応力測定で仮定した材料の式と実際の材料の性質が近いです。式との誤差が小さいという意味です。

標準試料やハイテンは、比較的誤差が小さく、粗大結晶や強集合組織は、誤差が大きくなります。

4方向の応力測定の結果により1点の応力状態(応力テンソル)を決定する場合、1方向の🟦の誤差は、1/4以下に低減される。

異常値を含む測定結果　四角形になるはずの測定点の作る図形が三角形になっている。

推定最大主応力は、136MPaで最小主応力は6MPa 方向は、45度と135度

異常値を含まない測定結果

推定最大主応力は、141MPaで最小主応力は−5MPa 方向は、45度と135度

測定点の作る図形が四角形になっている。

異常値を含む場合と異常値を含まない測定結果の比較

推定最大主応力はの差は、5MPaで最小主応力差は11Pa

四方向の測定では一方向に異常値が出ててもその影響は、小さくなる。

リバースには、逆にする、ひっくり返すの意味があります。

モールの応力円の使い方がリバース
- これまでの使い方：モールの応力円を主応力から各方向の応力を推定する。
- リバース使用；各方向の応力から主応力を推定する。
精度向上のための平均化処理の概念をひっくり返す。
- これまでの平均化：同一条件の測定値を平均化
- リバース的平均化：違った条件での測定値を平均化する。
- それにより測定条件により発生する誤差を相殺、3軸応力、形状

分類ページ主な視点・立場

基礎理論 [0199], [0219] モール円の定義・構成と数学的背景の解説

手法定義 [0167], [0245], [0233] 「リバース解析」の理念、逆向き使用の意義と利点

応用展開 [0173], [0239] 測定不可方向の補間や疲労による回転の可視化

旧来手法 [0197] ロゼットゲージ等を用いた従来の応力解析との比較