図 疲労強度特性の概念図
図のように、金属材料に衝撃的負荷（負荷時間が短くひずみ速度が速い負荷）を加えると疲労強度は低下する。これは損傷が局部的に集中・蓄積し、疲労亀裂発生が加速されるためである。しかし図で示すように、繰返し回数の少ない場合、衝撃疲労強度が通常疲労強度より、大きくなる傾向がある。参考資料:(1)疲労強度設計法(解説)((電技研))(2)金属材料設計便覧(日本材料学会)
軟鋼の切欠き試験片にレーザー焼入れを施したものとその焼鈍材との2つを用いて、衝撃疲労と通常疲労との限度を比較した。応力集中係数が大きいほど、非衝撃との差が大きくなり、また焼入れで損傷が局部集中すると、差がさらに顕著になる。
【設計のアドバイス】
軟鋼部材の衝撃疲労強度は、高サイクル寿命域では通常疲労の約1/2に低下する。また中間サイクル域ではその負荷持続時間に依存し、下記の関係が成立する。
応力×（繰返し回数×持続時間）ｍ ＝定数 mは材料で決まる定数