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ゆるみと破断
ゆるみ
ねじのゆるみは『軸力が締め付け時よりも減少すること』と定義されています。ゆるみが発生するとねじの機能が果たせなくなり、最終的に大きな事故につながってしまう場合もあります。これらのゆるみを防ぐために、座金やゆるみ止めナット、接着剤などが使用されます。ゆるみは様々な原因が重なって発生します。その原因を大きく分類すると「回転ゆるみ」と「非回転ゆるみ」の2つに分けることができます。
【 回転ゆるみ 】
ねじに振動や衝撃が加わり、戻り回転することで発生するゆるみです。 （例：線路のレールが振動することでボルトが徐々に回転し、ゆるむ）→対策例：ねじが直接振動を受けないような設計にする【 非回転ゆるみ 】
ねじが回転せずに発生するゆるみです。主に4つの原因があります。初期ゆるみ
相手材の表面のわずかな凹凸が、ねじを締め付けたときに馴染むことで発生するゆるみです。（例：自動車のタイヤ装着後、しばらく走行するとボルトがゆるむ）→対策例：増し締めをする、接触面の凹凸を無くす陥没ゆるみ
座面がねじの力に耐えきれず、陥没してしまうことで発生するゆるみです。（例：金属より木の硬度が低いため、線路の枕木にボルトが沈んでゆるむ）→対策例：トルクの管理、沈まない材質を選ぶ、座金の使用塑性変形によるゆるみ
ねじの限界を超える力が加わることによるゆるみです。（例：ジェットコースターの大きな衝撃でボルトがゆるむ）→対策例：ねじの限界を超える設計をしない、強いボルトを使用する温度によるゆるみ
温度の変化による膨張、収縮で発生するゆるみです。（例：夏と冬の寒暖差、朝晩と日中の寒暖差など）※熱膨張率の差で発生するため、ねじと被締結材が同素材の場合は発生しないと言われています。（同温度で同じだけ収縮・膨張するため）→対策例：膨張率を加味した設計を行う、適正な温度での締付・使用
破断
ねじが壊れてしまうことを破断といいます。破断の原因として主に以下の3つのパターンがあります。
延性破壊
ねじが引っ張りの力に耐えきれず、破断する現象です。（例：ねじを必要以上に締め付けすぎること（オーバートルク）で破断してしまう）疲労破壊
ねじに変動する荷重がくり返し加わることによってゆるみ、一部に非常に微細な亀裂が入り、それが進展※1していくことによって突然破断する現象です。（例：定期点検を怠ったため、ジェットコースターのボルトが破断し、脱線してしまう）遅れ破壊
ねじに一定の力が加わっている状態で突然破断する現象です。代表的な例として、ねじ内部に水素が浸入・吸蔵され、脆くなってしまう水素脆化がありますが、その完全なメカニズムはまだ解明されていません。（例：橋に使用されていた高強度のボルトが突然破断する）
