No.7ベストアンサー
- 回答日時:
No.1と5の回答者です。
>>御礼が大変遅くなりすみません。
いえいえ、そんなことないです。
>>体積収縮し、応力開放により体積が元に戻る応力が、どのくらいの値か、出来たら知りたく。
応力開放というのは、応力がゼロということです。
しかし、あなたが知りたいのは、そういうことではないですよね。
回答としては、「体積収縮した後のヤング率を実験で求めましょう」ということになります。
そのヤング率がどれぐらいの値なのかについては、私は専門外なのでお答えできません。
一応、式だけ書いておきますと、
縮んだ後に緩めた応力 = -1 × 縮んだ後のヤング率 × 縮んだ後に回復した厚さ ÷ ゴム全体の厚さ
です。
ちなみに、もっとも大げさな場合、すなわち、ゴムが潰れた後に応力をゼロまで下げても、まったく体積回復しなくなった場合は、ヤング率はゼロになったということになります。
この回答へのお礼
お礼日時:2011/10/26 17:48
ゴムってものすごい奥が深いですね。
材質、形状によって、ヤング率も変化しそうですね。
3度の回答、とても嬉しく思います。
そして大変参考にさせていただきました。
有難うございました。
No.6
- 回答日時:
すみません。
質問表題はと内容は同一でしょうか?表題は「引張り応力による体積膨張」なので、例えば棒を引張ると半径方向は膨張するという感じです。応力の方向がかかれてないので、引張りと仮定します。
内容は「圧縮応力で圧縮すると体積減少するか」です。
前者はポアソン比はマイナスになりますが、DNA螺旋構造はその様な性質を持ちます。後者は前者と反対です。その点明確にされれば、良いアドバイスがあるのではないでしょうか?
No.4
- 回答日時:
余談ですが、ゴムの弾性は他の金属等と違うエントロピ弾性です。
つまりポテンシャルを最大で形態としての確率を最小にしようとします。圧縮されれば後者の形態確率は大きくなる方向なので、ポテンシャル弾性は下がる可能性があります。高温で通常金属は弾性率アップですが、ゴムの場合下がると同じです。従って、エントロピを下げる為に弾性率が下がると推測しますが、どの位下がるかは私には分かりません。他の方のアドバイスがあればと思います。
No.2
- 回答日時:
それは圧縮性ゴムなので、ポアソン比0.5となります。
基本的に弾性力学では、その場合の計算は破綻します。その場合は超弾性体というモデルに置き換え、エネルギー密度関数Wを実験的に求め、それをグリーンやコーシー応力テンソルで偏微分して、2ndPK応力を求め、それから馴染みのあるコーシー応力を求めるという手順になります。逃げ場をなくした境界条件では、数値的に解く必要性があると思いますので、具体的にどの位応力がかかるかは条件次第です。
No.1
- 回答日時:
こんにちは。
>>>ゴムの逃げ場を無くして、圧縮した時、体積は収縮するのでしょうか?
もちろん。はい。
>>>またするとすれば、どのくらいの応力がかかりますか?
たとえば、直方体のゴムのある面の面全体に力をかけると、
応力 = かけた力 ÷ その面の面積
です。
応力というのは、そういうものです。
(圧力と基本的には同じ)
力をかければかけただけ、その分、力に比例して、応力が強くなります。
ゴムが破壊するまでは、ですが。
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