"評価対象の構造物の応力またはひずみ状態を基に、評価対象の主応力主ひずみ面を決定する評価面決定工程と、各時刻での主応力主ひずみの大きさをSIt、前記評価対象の主応力主ひずみ面の主応力主ひずみ軸と各時刻での主応力主ひずみ軸とのなす角度をξtとしたとき、負荷経路長さに対する前記評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさSItcosξtの関係と、負荷経路長さに対する主応力主ひずみの方向変化を含む値の変化量SIt|sinξt|の関係と、を求める解析工程と、前記負荷経路長さに対する前記評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさの関係を基に、前記評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさの波形の解析を行い、当該波形から前記評価対象の主応力主ひずみ面での疲労損傷に寄与する波あるいは波の組み合せを分割して抽出すると共に、抽出した波あるいは波の組み合せのそれぞれについて、主応力主ひずみ面に作用する応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiを求める波形計数工程と、負荷経路長さに対する主応力主ひずみの方向変化を含む値の変化量の関係を基に、前記波形計数工程で抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せに対応する非比例負荷係数fNPiを[数1]に示す式1より求め、求めた非比例負荷係数fNPiと前記波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPをそれぞれの波ごとに演算する演算工程と、該演算工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPと、予め求めておいた単軸負荷時のSN線図とに基づいて累積損傷を演算し、演算した累積損傷を基に、前記構造物の疲労寿命を予測する寿命予測工程と、を備えたことを特徴とする多軸疲労寿命評価方法。前記波形計数工程での前記波形の解析は、レインフロー法に基づき行う請求項1記載の多軸疲労寿命評価方法。前記評価面決定工程では、前記評価対象の構造物の各時刻での応力またはひずみ状態を基に、各時刻での主応力または主ひずみに対して直交する面である主応力主ひずみ面をそれぞれ求め、求めた各時刻での主応力主ひずみ面のそれぞれに対して、当該主応力主ひずみ面に作用する各時刻での主応力または主ひずみの垂直成分の値をそれぞれ算出すると共に、当該算出した値と、予め求めておいた単軸負荷時のSN線図とに基づき、各主応力主ひずみ面での累積損傷評価を行い、当該累積損傷評価で最も損傷が大きいと評価された主応力主ひずみ面を評価対象の主応力主ひずみ面として決定する請求項1または2記載の多軸疲労寿命評価方法。前記演算工程では、非比例負荷係数fNPiと前記波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、下式2ΔSIiNP=1αfNPiΔSIikSimean2但し、α:非比例負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数Simean:それぞれの波での平均応力または平均ひずみk:材料定数より、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPを演算する請求項1~3いずれかに記載の多軸疲労寿命評価方法。前記演算工程では、非比例負荷係数fNPiと前記波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、下式3ΔSIiNP=1αfNPiΔSIi{1-Ri/2}w13但し、α:非比例負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数Ri:それぞれの波での最大応力または最大ひずみと最小応力または最小ひずみとの比w:材料定数より、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPを演算する請求項1~3いずれかに記載の多軸疲労寿命評価方法。しかしながら、従来のIS法では、負荷の大きさが複雑に変化する波形に対して、負荷波形の大きさと主軸方向の変化の程度とを、それぞれ評価することができなかった。具体的には、従来のIS法では、評価対象とする期間全体での主軸の変化量の評価を行い、その結果を基に、主軸の変化量を考慮した非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲を求めて疲労寿命の評価を行っている。疲労寿命の評価を行う際に用いる応力範囲やひずみ範囲は、評価対象とする期間全体に対応するものであるから、負荷波形1つ1つでの疲労損傷を考慮した評価を行うものではなかった。そのため、例えば、1度だけ大きな負荷がかかり、小さな負荷が多数回かかる場合など、負荷の大きさが複雑にあるいは不規則に変化する場合においては、評価対象とする期間をどのように設定するかにより異なる疲労寿命の評価となってしまうおそれがあり、従来のIS法で疲労損傷を高精度に予測することは困難であった。そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、負荷の大きさが複雑に変化する場合であっても、多軸負荷による疲労損傷を高精度に予測可能な多軸疲労寿命評価方法を提供することにある。本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、評価対象の構造物の応力またはひずみ状態を基に、評価対象の主応力主ひずみ面を決定する評価面決定工程と、各時刻での主応力主ひずみの大きさをSIt、前記評価対象の主応力主ひずみ面の主応力主ひずみ軸と各時刻での主応力主ひずみ軸とのなす角度をξtとしたとき、負荷経路長さに対する前記評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさSItcosξtの関係と、負荷経路長さに対する主応力主ひずみの方向変化を含む値の変化量SIt|sinξt|の関係と、を求める解析工程と、前記負荷経路長さに対する前記評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさの関係を基に、前記評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさの波形の解析を行い、当該波形から前記評価対象の主応力主ひずみ面での疲労損傷に寄与する波あるいは波の組み合せを分割して抽出すると共に、抽出した波あるいは波の組み合せのそれぞれについて、主応力主ひずみ面に作用する応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiを求める波形計数工程と、負荷経路長さに対する主応力主ひずみの方向変化を含む値の変化量の関係を基に、前記波形計数工程で抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せに対応する非比例負荷係数fNPiを[数1]に示す式1より求め、求めた非比例負荷係数fNPiと前記波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPをそれぞれの波ごとに演算する演算工程と、該演算工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPと、予め求めておいた単軸負荷時のSN線図とに基づいて累積損傷を演算し、演算した累積損傷を基に、前記構造物の疲労寿命を予測する寿命予測工程と、を備えた多軸疲労寿命評価方法である。前記波形計数工程での前記波形の解析は、レインフロー法に基づき行うとよい。前記評価面決定工程では、前記評価対象の構造物の各時刻での応力またはひずみ状態を基に、各時刻での主応力または主ひずみに対して直交する面である主応力主ひずみ面をそれぞれ求め、求めた各時刻での主応力主ひずみ面のそれぞれに対して、当該主応力主ひずみ面に作用する各時刻での主応力または主ひずみの垂直成分の値をそれぞれ算出すると共に、当該算出した値と、予め求めておいた単軸負荷時のSN線図とに基づき、各主応力主ひずみ面での累積損傷評価を行い、当該累積損傷評価で最も損傷が大きいと評価された主応力主ひずみ面を評価対象の主応力主ひずみ面として決定するとよい。前記演算工程では、非比例負荷係数fNPiと前記波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、下式2ΔSIiNP=1αfNPiΔSIikSimean2但し、α:非比例負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数Simean:それぞれの波での平均応力または平均ひずみk:材料定数より、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPを演算してもよい。前記演算工程では、非比例負荷係数fNPiと前記波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、下式3ΔSIiNP=1αfNPiΔSIi{1-Ri/2}w13但し、α:非比例負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数Ri:それぞれの波での最大応力または最大ひずみと最小応力または最小ひずみとの比w:材料定数より、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPを演算してもよい。本発明によれば、負荷の大きさが複雑に変化する場合であっても、多軸負荷による疲労損傷を高精度に予測可能な多軸疲労寿命評価方法を提供できる。以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。まず、本実施の形態に係る多軸疲労寿命評価方法で用いるIS法について説明する。なお、IS法については、非特許文献1,2に詳細に記載されているため、ここでは概略のみを説明する。IS法は、主応力ひずみ基準のクライテリアであり、下式4で定義される。ΔSINP=1αfNPΔSI4式4において、ΔSIは評価対象となる主応力主ひずみ面に作用する垂直成分として算出される応力ひずみ範囲、すなわち、評価対象の主応力主ひずみ面での主応力主ひずみ軸を基準軸としたとき、その基準軸に投影して算出される応力ひずみ範囲である。また、αは非比例負荷応力またはひずみの主軸方向が変化する負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数であり、非比例負荷による時間強度の低下率からも求めることができる。αは材料定数であるため、予め材料データとして取得しておくとよい。fNPは、負荷経路の非比例の程度を表すパラメータであり、非比例負荷係数と呼称する。非比例負荷係数fNPは、[数2]に示す式5より得られる。式5における積分記号の中の|e1×eRSIt|は、主応力主ひずみの方向変化を含む値の変化量を表しており、dsは応力ひずみ経路、すなわち負荷経路を表している。負荷経路の全経路に沿って、主応力ひずみの変化量を経路積分することにより、非比例負荷係数fNPを求めることができる。なお、式5において積分値にπ/2SImaxLpathを乗じているのは、fNPを基準化するためである。軸ひずみεまたは軸応力σとせん断ひずみγまたはせん断応力τが90度の位相差で負荷される円形負荷では、fNPは1となる。また、e1は最大主応力最大主ひずみの方向を示す単位ベクトルであり、eRは、ある時刻te1を基準時刻0とした時刻での主応力主ひずみの方向を示す単位ベクトルである。よって、e1とeRの外積は、e1とeRのなす角度ξtを用いて、sinξtで表すことができる。よって、式5の積分記号の中の|e1×eRSIt|は、SIt|sinξt|と表すこともできる。以下、本実施の形態に係る多軸疲労寿命評価方法を用いて説明する。図1に示すように、本実施の形態に係る多軸疲労寿命評価方法は、評価面決定工程ステップS1と、解析工程ステップS2と、波形計数工程ステップS3と、演算工程ステップS4と、寿命予測工程ステップS5と、を主に備えている。ステップS1の評価面決定工程では、まず、ステップS11にて、評価対象の構造物の各時刻での応力またはひずみ状態を基に、各時刻での主応力または主ひずみを計算する。これにより、各時刻での主応力または主ひずみに対して直交する面である各時刻での主応力主ひずみ面も得られることになる。なお、ステップS11で計算に用いる各時刻での応力またはひずみ状態としては、例えば、疲労寿命の評価を行う部位がセンサを配置した測定点である場合は、そのセンサによる測定データを用いることができる。また、測定点でない部位の疲労寿命の評価を行う際には、応力またはひずみ状態を任意の方法で解析した解析結果を用いることができる。また、評価を行う期間は、例えば、評価対象の構造物の起動運用開始から停止運用終了までとすればよい。具体的には、例えば、評価対象の構造物が航空機である場合には、離陸から着陸までの1サイクル、評価対象の構造物がプラントである場合は、前回の定期検査から今回の定期検査までを、評価対象の期間とすればよい。その後、ステップS12にて、評価対象の主応力主ひずみ面を決定する。このとき、従来から行われているように、主応力主ひずみが最大となる面を評価対象の主応力主ひずみ面としてもよいが、本実施の形態では、最も疲労損傷が大きい主応力主ひずみ面を求め、その最も疲労損傷が大きい主応力主ひずみ面を評価対象の主応力主ひずみ面に決定する。これは、例えば、大きい負荷が1回作用する間に多数回の小さい負荷が作用する場合のように、応力ひずみの状態によっては、主応力主ひずみが最大となる面が最も疲労損傷が大きくなるとは限らないためである。このような場合に従来通り主応力主ひずみが最大となる面を評価対象として疲労寿命の評価を行うと、最も疲労損傷が大きい面でない面を評価対象としていることとなり、危険側の評価となってしまう。ステップS12で評価対象の主応力主ひずみ面を決定する際の具体的な手順を図2に示す。図2に示すように、評価対象の主応力主ひずみ面を決定する際には、まず、ステップS121にて、ある時刻tnの主応力主ひずみ面に着目し、その面に作用する他の各時刻での主応力または主ひずみの垂直成分の値をそれぞれ算出する。図3aに示すように、ある時刻tnの主応力主ひずみがStnであり、時刻tnの主応力主ひずみ面が符号21で示される面であったとする。このとき、図3bに示すように、別の時刻tiの主応力主ひずみがStiであったとすると、時刻tnの主応力主ひずみ面21に作用する別の時刻tiの主応力主ひずみStiの垂直成分は、図中のSti’のようになる。同様にして、ある時刻tnの主応力主ひずみ面21に作用する全ての時刻での主応力主ひずみの垂直成分を算出する。その後、ステップS122にて、予め求めておいた単軸負荷時のSN線図に基づき、時刻tnの主応力主ひずみ面について累積損傷評価を行う。累積損傷評価では、マイナー則や修正マイナー則を用いて評価を行うとよい。具体的には、ステップS121で算出した任意の時刻tiの主応力主ひずみの垂直成分Sti’に対応するサイクル数Niを単軸負荷時のSN線図より求めると共に、そのSti’が負荷された回数niを求め、下式6Dn=Σni/Ni6により、時刻tnの主応力主ひずみ面での疲労損傷度Dnを求める。その後、ステップS123にて、全てのnについて計算を行ったかを判断し、NOと判断されればステップS121に戻る。つまり、ステップS121,S122を全ての時刻について実行し、すべての時刻の主応力主ひずみ面での疲労損傷度をそれぞれ求める。なお、評価対象とする時刻の間隔については、解析結果を用いる場合には解析を行った設定ステップをそのまま採用すればよく、測定結果を用いる場合には、適宜な間隔に設定すればよい。その後、ステップS124にて、ステップS122で求めた疲労損傷度Dnが最大となる主応力主ひずみ面、すなわち、最大の疲労損傷となる主応力主ひずみ面を選択し、選択した主応力主ひずみ面での主応力主ひずみ軸つまり主応力主ひずみ面に垂直な軸を基準軸とし、選択した主応力主ひずみ面を評価面に決定する。図1に戻り、ステップS12ステップS122~S124にて評価対象の主応力主ひずみ面を決定した後、ステップS2の解析工程を行う。ステップS2の解析工程では、IS法を用いて、負荷経路長さに対する評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさの関係と、負荷経路長さに対する主応力主ひずみの方向変化を含む値の変化量の関係と、を求める。図4に示すように、各時刻での主応力主ひずみの大きさをSIt、評価対象の主応力主ひずみ面の主応力主ひずみ軸と各時刻での主応力主ひずみ軸とのなす角度つまりe1とeRのなす角度をξtとしたとき、評価対象の主応力主ひずみ面に作用する主応力主ひずみの大きさは、SItcosξtと表すことができる。また、主応力または主ひずみの方向変化を含む値の変化量は、SIt|sinξt|と表すことができる。一例として、図5aに示すように、軸負荷が1回作用する間にねじり負荷が2回作用する場合を考えると、負荷経路長さに対するSItcosξt,SIt|sinξt|の関係は、それぞれ図5bに実線と破線で示すようになる。図5bのような関係を得た後、ステップS3に進む。ステップS3の波形計数工程では、負荷経路長さに対するSItcosξtの関係を基に、SItcosξtの波形の解析波形計数解析、頻度解析を行い、当該波形から評価対象の主応力主ひずみ面での疲労損傷に寄与する波あるいは波の組み合せを分割して抽出する。本実施の形態では、波形の解析をレインフロー法に基づき行う場合を説明するが、レインフロー法に限らず、例えば、レンジペア法、ヒステリシスループ法などを用いることが可能である。レインフロー法については、公知であるため説明を省略するが、例えば、ステップS2の解析工程で図5bの関係が得られた場合を考えると、レインフロー法を適用すると、図6に示すように、A~Eの5つの波あるいは波の組合せが抽出されることになる。抽出した波あるいは波の組み合せのそれぞれについて、応力またはひずみの最大値Simaxと最小値Siminが求まるので、これらの差をとることで、評価対象の主応力主ひずみ面に作用する応力範囲またはひずみ範囲ΔSIi=Simax-Siminを、それぞれの波あるいは波の組み合せごとに求めることができる。ステップS4の演算工程では、まず、ステップS41にて、ステップS2の解析工程で得た負荷経路長さに対するSIt|sinξt|の関係を基に、ステップS3の波形計数工程で抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せに対応する非比例負荷係数fNPiを求める。非比例負荷係数fNPiは、[数3]に示す式1より求めることができる。式1では、抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せに対応する負荷経路長さの区間のSIt|sinξt|を抽出し、その抽出したSIt|sinξt|を負荷経路に沿って経路積分した値を規格化することで、非比例負荷係数fNPiを求めている。例えば、図6におけるBの波波の組み合せについて考えると、図7に示すように、B1,B2の区間のSIt|sinξt|を負荷経路に沿って経路積分し、その積分値を規格化することで、非比例負荷係数fNPiを求めることができる。その後、ステップS42にて、ステップS41で求めた抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せに対応する非比例負荷係数fNPiと、ステップS3の波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPをそれぞれの波ごとに演算する。非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPを求める際には、上述の式4を適用して、下式7ΔSIiNP=1αfNPiΔSIi7により求めてもよい。ただし、例えば、図6におけるAやEの波については、応力ひずみの平均値が0とならないため、平均応力や平均ひずみを考慮した評価を行うことがより望ましい。具体的には、非比例負荷係数fNPiとステップS3の波形計数工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiとを基に、下式2または下式3ΔSIiNP=1αfNPiΔSIikSimean2但し、α:非比例負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数Simean:それぞれの波での平均応力または平均ひずみk:材料定数ΔSIiNP=1αfNPiΔSIi{1-Ri/2}w13但し、α:非比例負荷での追硬化の程度あるいは寿命低下の程度を表す係数Ri:それぞれの波での最大応力または最大ひずみと最小応力または最小ひずみとの比w:材料定数より、非比例負荷を考慮した応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPを演算することが望ましい。式2,3におけるk,wは、単軸負荷の試験結果から得られる平均応力または平均ひずみの影響の程度を表す材料定数であり、予め材料データとして取得しておくとよい。なお、式2におけるSimeanは、下式8Simean=SimaxSimin/28により求めることができ、式3におけるRiは、下式9Ri=Simin/Simax9により求めることができる。式8,9におけるSimax、Siminは、抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せにおける応力またはひずみの最大値、最小値である。式2,3の根拠については、非特許文献4に詳細に記載されているため、ここでは説明を省略する。ステップS5の寿命予測工程では、まず、ステップS51にて、ステップS4の演算工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPと、予め求めておいた単軸負荷時のSN線図とに基づいて、抽出したそれぞれの波あるいは波の組み合せによる疲労損傷疲労ダメージを計算する。具体的には、抽出した波のそれぞれについて、演算工程で求めた応力範囲またはひずみ範囲ΔSIiNPに対応するサイクル数Niを単軸負荷時のSN線図より求め、下式10Di=ni/Ni10によりそれぞれの波あるいは波の組み合せにおける疲労損傷度Diを求める。式10におけるniは、ΔSIiNPが負荷された回数であるが、ここでは波あるいは波の組み合せの1つ1つについて疲労損傷を計算するので、ni=1となる。ステップS52では、累積損傷累積疲労損傷を演算する。具体的には、下式11D=ΣDi11より、ステップS51で求めたそれぞれの波あるいは波の組み合せの疲労損傷度Diを足し合わせて累積損傷Dを計算する。その後、ステップS53にて、ステップS52で得た累積損傷Dを基に、評価対象の構造物の疲労寿命を予測する。Dが1以上となれば損傷が発生して寿命となるので、例えば、任意の運用期間例えば運用開始から運用終了までの1サイクルに累積される疲労損傷を求め、Dが1になるまでの時間サイクル数を予測することで、疲労寿命を予測することができる。以上説明したように、本実施の形態に係る多軸疲労寿命評価方法では、従来方法のように評価対象の期間全体で一括した評価を行うのではなく、レインフロー法により抽出される波あるいは波の組み合せの1つ1つについて個別に疲労損傷を求め、これらを累積することで、評価対象の期間全体での累積損傷を求めるようにしている。そのため、たとえ負荷の大きさが複雑に変化する場合であっても、従来の設計基礎データとして用いられている単軸の疲労寿命データつまりSN線図を用いて、主軸の方向が複雑に変化する多軸負荷による疲労損傷を高精度に予測することが可能になる。また、本実施の形態に係る多軸疲労寿命評価方法では、従来方法のように主応力主ひずみが最大となる面を評価するのではなく、最も疲労損傷が大きい主応力主ひずみ面を評価対象としているため、主軸の大きさと方向が複雑に変化する多軸負荷による疲労損傷をより高精度に予測することが可能になる。さらに、本実施の形態に係る多軸疲労寿命評価方法では、レインフロー法により抽出した波の平均値が必ずしも0とならないことに注目し、上述の式2、3を用いて平均応力や平均ひずみを考慮した評価を行っているため、疲労寿命のより高精度な予測が可能になる。本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。"