へき開強さってなんですか？

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質問者：mihoron
質問日時：2001/11/05 17:41
回答数：3件

材料特性表を見ています。
へき開強さの意味を教えてください。

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回答 (3件)

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No.3ベストアンサー

回答者： stork
回答日時：2001/11/06 11:13

私が劈開を学んだのは鉱物学でした。

「物質がある一定方向に滑らかな面をもって割れやすい性質」だったと記憶しています。

４方向完全とか一方向不完全とか言う表現だったと思います。

ちょっと違うかも知れませんが、身近な物質で例えると「竹」ですかね。横方向には非常に強いですが、縦にはスパッと割れてしまいます。

もっとも硬い鉱物に「ダイヤモンド」があります。ハンマーでたたいてもハンマーがへこむほど硬いダイヤモンドですが、これも劈開があり（４方向完全だったかな？）、その方向に向かってタガネで打つと割れるそうです。

ちょっと興味があるので、もしよろしければ何の材料表に劈開が載っているのか教えて下さい。

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No.2

回答者： ikkyu3
回答日時：2001/11/05 22:11

金属の一結晶または結晶粒で、結晶面に沿って破壊が生じやすくなっています。

この破壊しやすい面をへき開面と言います。
ですので、このへき開面に垂直の方向に引き離す力に対抗する強さのように思えます。
ご覧になっている材料特性表が、金属の物でないときは、ごめんなさい。

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この回答へのお礼

ありがとうございました

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お礼日時：2001/11/06 08:35

No.1

回答者： ymmasayan
回答日時：2001/11/05 19:37

「へき開」というのは雲母などの層状の物質が

はがれることだったと記憶しています。
従って、合板などを引き裂く（はがす）のに
必要な力ではないでしょうか。

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この回答へのお礼

ありがとうございました

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お礼日時：2001/11/06 08:36

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中心の応力
σr＝3(1＋ν)ｐａ^2／(8ｈ^2)
σθ＝σr
外周縁の応力
σr＝3ｐａ^2／(4ｈ^2)
σθ＝νσr

簡単のために、最大主応力で評価するとすれば、注目する応力は、中心、外周縁とも、σrです。
中心、外周縁のσrのどちらが大きいかといえば、外周縁の方です。
だから、最大応力σmaxは、
σmax＝3ｐａ^2／(4ｈ^2)
となります。

安全のために、ａとしては、ボルトのピッチ円の半径(190mmぐらい？)をとれば良いと思います。
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(0.1atm＝101.3hPa＝10.13kPa＝0.01013MPa)

これらの値を使って計算すると、
σmax＝3*0.01013*190^2/(4*5^2)＝10.97MPa
となって、使用するアルミ材にもよりますが、大局的には大丈夫そうです。

圧力が繰り返し作用する場合には、疲労に対する検討をしなければなりませんが、それでも大丈夫そうですね。

もし、外周が固定ではなくて、支持状態だとすると、発生応力の最大値は２倍ほど高くなって、
σr＝σθ＝3(3＋ν)ｐａ^2／(8ｈ^2)
となります。（発生位置は中心）
この場合でも、ν＝0.34として、
σmax＝18.3MPa
ですから、この場合でも大丈夫そうです。

以上の計算は、必ずご自分で検算なさってください。
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