Fatigue properties such as strain-life (ε-N) curves are usually obtained by performing fatigue tests. However, as fatigue testing requires time and high cost, many methods have been proposed to estimate the strain-life curves from simple tensile data or hardness. Recently, the authors have evaluated all existing methods quantitatively and presented the following guidelines: For steels, the modified universal slopes method is the best, but if the fracture ductility $ε_f$ required by the method is not available, the uniform material law or the medians method may be utilized as an alternative. If even the tensile strength $σ_B$ is not available, Roessle-Fatemi's direct hardness method is another good alternative to obtain satisfactory results. For aluminum alloys, if the tensile strength $σ_B$ is available, the medians method is currently the best. If the tensile strength $σ_B$ is not available, the indirect hardness method utilizing the medians method with the predicted $σ_B$ from hardness can be an alternative to provide reasonable results. For titanium alloys, the modified Mitchell's method is the best. When the fracture ductility $ε_f$ required by the method is not available, the uniform material law may be utilized as an alternative to obtain good results. If even the tensile strength $σ_B$ is not available, the indirect hardness method utilizing the uniform material law with the predicted $σ_B$ from hardness can be another good alternative to give reasonable results.
These guidelines are very useful to estimate fatigue properties from simple tensile data or hardness, but do not seem to be always easy for ordinary mechanical designers to apply. In this study, an expert system is developed to facilitate it. A commercial expert system shell, Acquire, is used and the user interfaces of the expert system are developed using Visual Basic. The expert system has a special function to update and display the accuracy of estimation methods.
피로특성(ε-N곡선)을 추정하는 방법으로 비교적 많은 시간이 노력이 필요한 피로시험을 대신하여, 비교적 단순한 인장시험 데이터로부터 피로특성을 추정하는 방법이 다수 제안되어 유용하게 사용되고 있다. 최근에는 새로운 방법들이 제안되고 있으며, 특히 그 중에는 인장시험 데이터 없이, 재료의 경도만으로 철강재료의 피로특성을 추정할 수 있는 매우 간편한 방법도 있다. 저자들은 현재까지 제안된 모든 피로특성 추정법에 관하여 광범위하게 검토하고, 특히 경도를 이용하는 방법에 주목하여, 유익한 결과를 얻었다. 중요한 결론은, 각 재료마다 가장 좋은 피로특성을 추정하는 방법이 다르며, 경도를 이용하는 방법도 매우 유망하다는 것으로, 특히 경도와 인장강도가 밀접한 관련이 있는 점을 이용하여 경도로부터 예측된 인장강도를 이용하여 피로특성을 예측하는 제안한 간접 경도법이라는 새로운 방법도 매우 유용하다는 것이다. 이러한 결과는 피로설계시 등에 매우 유용하게 활용할 수 있으나, 전문가 지식에 해당하는 것으로 피로지식이 적은 일반 설계자가 쉽게 사용하기는 약간 어려운 면이 있다. 이 경우에 전문가시스템을 구성하여 이용할 수 있도록 하면, 매우 간편할 것이다. 따라서 본 연구에서는 단순한 인장시험 데이터로부터 뿐 만 아니라 경도로부터 피로특성을 추정하는 방법들에 관한 그 유용성 및 한계성을 체계적으로 검토하고 평가한 결과를 이용하여, 피로특성(ε-N곡선)을 추정할 수 있는 전문가시스템을 구성하기로 하였다. 특히 근래에는 전문가시스템을 간편하게 구성할 수 있으며, 각종 소프트웨어와의 인터페이스로 용이한 매우 간편한 전문가시스템 쉘이 시판되고 있어, 이를 적극적으로 활용 하였다.
