痔になりやすい生活習慣とは?

鋼材の応力-ひずみ線図ですが、通常この図は引張試験での図ですよね?
鋼材の引張りと圧縮の降伏点はほぼ同じと解釈していますが
圧縮での応力-ひずみ線図はどのような図になるのでしょうか?
引張と同じように上下降伏点や降伏棚など存在するのでしょうか?
鋼材はプレス加工を考えると圧縮側での破断はなさそうに思えます。
鋼材の圧縮での応力-ひずみ線図が出ているサイトはありませんか?

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A 回答 (1件)

>引張と同じように上下降伏点や降伏棚など存在するのでしょうか?


鋼の圧縮側は、引張り側を原点中心で対称図化したものと考えて差し支えないと思います。従って引張り側と同じ様に降伏点が存在します。

確かに圧縮で破断はありませんが、塑性変形してヒステリシスカーブを描きます。弾性範囲であれば原点を通り右肩上がりの直線を行ったりきたりするだけです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます

>鋼の圧縮側は、引張り側を原点中心で対称図化したものと考えて差し支えないと思います。

なるほど、降伏強度点が同じと言うだけでなく
やはり線の動きも対称になるんですね。
つまり圧縮側も降伏後に降伏棚を通ってから最大強度に達すると言うことですね。
検索かけても圧縮での応力-ひずみ線図は探し出せませんでした。
どこかにないでしょうか?
圧縮破断がないと言うことになると公称応力と真応力の差が
どんどん出てきますね。

お礼日時:2009/06/19 13:44

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Aベストアンサー

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Q降伏点 又は 0.2%耐力とはなんですか?

降伏点 又は 0.2%耐力というものを教えて下さい。
SUSを使って圧力容器の設計をしようとして、許容引張応力とヤング率だけでいいと思っていましたが、どうも降伏点 又は 0.2%耐力というものも考慮しなければいけないと思ってきました。
どなたかご助言お願い致します。

Aベストアンサー

●二つの材料強度
 金属材料の機械的特性のうち、一般に強度と呼ばれるものには
 ・引張強度
 ・降伏強度
 この二つがあります。

 引張強度はその名のとおり、引張荷重を上げていくと切れてしまう破断強度です。
 いわば最終強度です。

●降伏強度とは
 さて、ある材料を用意し、引張荷重を徐々にかけていくと、荷重に比例して
 ひずみ(伸び)が増えていきます。
 ところが、引張強度に達する前に、荷重とひずみの関係が崩れ、
 荷重が増えないのに、ひずみだけ増えるようなポイントが現れます。
 これを降伏と呼びます。

 一般に設計を行う場合は、降伏強度に達することをもって「破壊」と考えます。
 降伏強度は引張強度より低く、さらに降伏強度を安全率で割って、
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 引張強度>降伏強度>許容応力度

●0.2%ひずみ耐力
 普通鋼の場合は降伏点が明確に現れます。
 引張荷重を上げていくと、一時的にひずみだけが増えて荷重が抜けるポイントがあり
 その後、ひずみがどんどん増え、荷重が徐々に上がっていくようになります。

 ところが、材料によっては明確な降伏点がなく、なだらかに伸びが増えていき
 破断する材料もあります。鋼材料でもピアノ線などはこのような荷重-ひずみの
 関係になります。

 そこで、このような明確に降伏を示さない材料の場合、0.2%のひずみに達した強度を
 もって降伏点とすることにしています。

●二つの材料強度
 金属材料の機械的特性のうち、一般に強度と呼ばれるものには
 ・引張強度
 ・降伏強度
 この二つがあります。

 引張強度はその名のとおり、引張荷重を上げていくと切れてしまう破断強度です。
 いわば最終強度です。

●降伏強度とは
 さて、ある材料を用意し、引張荷重を徐々にかけていくと、荷重に比例して
 ひずみ(伸び)が増えていきます。
 ところが、引張強度に達する前に、荷重とひずみの関係が崩れ、
 荷重が増えないのに、ひずみだけ増えるようなポイントが現...続きを読む

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Aベストアンサー

chaborinさんのご質問の「理論値」の理論がどの範囲まで考えているか、によってお答えは変わってくると思います。(非弾性挙動や材料の履歴まで含めて精密に材料をモデル化すれば、理論値と測定値のずれは限り無く小さくなるのですから)

ここではchaborinさんの「理論値」が、
(1)試料の変形は、1次元の単純なはり(梁)の曲げで表される
(2)試料を構成する材料は線形(弾性)材料
なる仮定に基づいて、2点で支持して中央に荷重を与えた場合のたわみを計算した数値のことに解釈するとします。

まず(1)ですがそのたわみ量の計算においては通常
(a)断面の形状・寸法は変形によっても変化しない
(b)各断面は変形しても、傾かない
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   荷重
   ↓
□□□□□□□
 ○   ○

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応力

│   *
│  *
│ *
│*
└─────→ひずみ

このようにひずみと応力が完全に比例する材料を「線形材料」や「(完全)弾性材料」などと呼びます。
しかし現実のの材料はひずみ-応力の関係がどこまでも比例するわけではありません。例えば下のように、ひずみが大きくなると応力とひずみが比例しなくなるのが一般的です。


応力

│      *
│   *
│ *
│*
└─────→ひずみ

このような挙動を「非線形挙動」「非弾性挙動」などと呼びます。こうなるともはや、ヤング率を定数と見なせなくなります。従って最初の仮定の(2)も怪しくなってきます。

まとめますと、単純なはり(梁)の曲げで求めた荷重-たわみの理論値は、現実の材料と
(1)はりの断面形状・寸法の変化を無視している
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という点で差異があり、その分が誤差になるということです。

chaborinさんのご質問の「理論値」の理論がどの範囲まで考えているか、によってお答えは変わってくると思います。(非弾性挙動や材料の履歴まで含めて精密に材料をモデル化すれば、理論値と測定値のずれは限り無く小さくなるのですから)

ここではchaborinさんの「理論値」が、
(1)試料の変形は、1次元の単純なはり(梁)の曲げで表される
(2)試料を構成する材料は線形(弾性)材料
なる仮定に基づいて、2点で支持して中央に荷重を与えた場合のたわみを計算した数値のことに解釈するとします。

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Qヤング率の単位について

MKS単位系では、N/m^2(ニュートン毎平方メートル)ですがこれをCGS単位系dyne/cm^2に変換したいんですが、1N/m^2=何dyne/cm^2になりますか?お教え願います。
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1[N]=10^5[dyne]
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1[N/m^2]=10^5/10^4[dyne/cm^2]
=10[dyne/cm^2]

となります。
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Q質量パーセントと重量パーセント

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Q強度と剛性の違いは?

単純な質問ですが、強度と剛性って意味合いが違うのか知りたいです。
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Aベストアンサー

No.6です。
>強度=「強さの度合い」、剛性=「外力によって変形しないという強度」ということですか・・・。

 その通りです。ただし、前に書いた通り、「強度」には「何に対して強いか」という点で種々の強度があります。
 一方、「剛性」はこれを高めるために関係する種々の「強度」の組合せで作り出すものといってもいいでしょうか。そして、剛性はただひとつだけのものといっていいでしょう。

>結局「強度」と「剛性」は同じなのですか?。ニュアンスの問題だけになるのですか。

 つまり、「強度」には実にいろいろな種類がありますが、「剛性」とは多くは構造体がこれに加わる外力によって変形しないように、「いろいろな種類の強度を組み合わせて作り出した総合的な強度」といったらいいかと思います。もちろんニュアンスの問題ではありません。
 
 「剛性」とは変形しない強さ.....これは例えば、自動車のボディなどといった構造体に剛性を持たせるには、路面の凹凸などから車輪を通じて伝わってくる振動や強い衝撃、風圧、遠心力や慣性、衝突時の衝撃といった「外力」によって車体がつぶれたり伸びたり、あるいはれじれたり歪んだりしないように(これが剛性)、圧縮強度、引張強度、ねじれ強度、など種々の「強度」をそれぞれ高める必要があります。

 また材料には弾性(バネの性質や弾力)というものがありますが、「外力」によって材料が一時的にバネやゴムボールのように変形することで、構造体全体が一時的に変形しないようにする必要もあります。

 繰り返しますと、こうした「種々の強度」をそれぞれ高めることで「剛性」は高まります。

 しかし、種々ある「強度」の中でも「磨耗強度」だとか「耐環境性」といった「強度」は直接「剛性」には関係ありませんね。ここのところをご理解下さると、ただのニュアンスの違いだけでないことがお分かりいただけると思います。

 とても技術的な話でさぞ難しいことと思いますが、わたしも技術分野の方はともかく、それをご説明する「国語」方が危なっかしいので、その辺はお許し下さい。

No.6です。
>強度=「強さの度合い」、剛性=「外力によって変形しないという強度」ということですか・・・。

 その通りです。ただし、前に書いた通り、「強度」には「何に対して強いか」という点で種々の強度があります。
 一方、「剛性」はこれを高めるために関係する種々の「強度」の組合せで作り出すものといってもいいでしょうか。そして、剛性はただひとつだけのものといっていいでしょう。

>結局「強度」と「剛性」は同じなのですか?。ニュアンスの問題だけになるのですか。

 つまり...続きを読む

Q鉄の圧縮強度

タイトルの通り、鉄の圧縮強度を教えてください。
用途としては鉄の塊でかさ上げをして、その上に大きな機械を据付けようと思ってます。とても重たいのでつぶれないように大きさなどを考えたいと思っています。引っ張りの強度は調べられたのですが、圧縮は見つけられませんでした。よろしくお願いします。
鉄の種類としては一般的なSS400などで考えています。

Aベストアンサー

参考になるか分かりませんが下記のサイトを紹介します。
通常金属は圧縮強度のほうが引張強度より低かったはずなので
多分合ってるのではないでしょうか。

参考URL:http://kozo.milkcafe.to/steel/kyoyou.html

Q鋼材のせん断強度√3の意味について

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分かる方教えて頂けませんか?

Aベストアンサー

基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。

物体の多軸応力に対する降伏条件の説の中で、von Mises の剪断ひずみエネルギー説があります。
3次元物体の主応力をσ1、σ2、σ3としたときの降伏条件は、
単軸引張に対する降伏応力度をσy、とすると、
剪断応力度は主応力の差に比例するので、
σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)
であらわすことが出来ます。

ここで、鉄骨造に用いる鋼材はほとんど板材のの組み合わせなので、2次元つまり、平面応力とみなすことができ、
σ3=0・・・(2)
とする事ができます。
また、純剪断状態を考慮すれば、主応力が全て剪断であると考えられるので、
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と置けます。

(2),(3)を(1)に代入して計算すると、
σy^2=3τ^2・・・(4)
となります。

(4)を変形して
τ=σy/(√3)
となります。

つまり、√3は、vonMisesの剪断ひずみエネルギー説に基づいた降伏理論によって導かれた数値です。

基本的には、yu-foさんの回答3で良いと思います。

物体の多軸応力に対する降伏条件の説の中で、von Mises の剪断ひずみエネルギー説があります。
3次元物体の主応力をσ1、σ2、σ3としたときの降伏条件は、
単軸引張に対する降伏応力度をσy、とすると、
剪断応力度は主応力の差に比例するので、
σy^2=1/2・((σ1-σ2)^2+(σ1-σ3)^2+(σ2-σ)^2))・・・(1)
であらわすことが出来ます。

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Q結晶粒界って?

結晶粒界というのは,結晶と結晶の間にあるというのは分かるのですが,実際には何があるのでしょうか?

Aベストアンサー

結晶粒界は結晶粒の境界ですから、純物質について言えば転位など、欠陥の集合体といえます。
しかし、一般の材料では2種類以上の物質が混ざった状態ですので粒界に主相以外の物質が析出することがよくあります。
これは、粒界が欠陥の集合体であるため、拡散の速度が速くなっていることが原因です。
つまり、析出相がある場合には粒界に析出しやすい、ということです。
純アルミニウムについてですが、純物質であれば基本的に粒界に他の物質が析出することはありません。ただし、一般に市販されているものには不純物が含まれていますから、これが粒界に析出することがあります。

Q真ひずみと公称ひずみの違い

金属の引っ張り試験で公称応力と真応力(いずれもY軸)のグラフを作成したいのですが、X軸にはそれぞれどちらのひずみを使えば良いのでしょうか?真ひずみと言うのは時間毎のひずみで、公称ひずみと言うのは破断したときの最終的なひずみと書いてあったのですが、X軸に取る場合応力に対するそのときのひずみがあるわけでどちらも真ひずみで取れば良いのでしょうか?

Aベストアンサー

まずは公称ひずみ(公称応力)と真ひずみ(真応力)について、少し。

「公称~」というのは引っ張る前、一番最初に測定した
試料の直径(断面積)をもとに計算したもの。
直径の測定が、最初の一回だけですむのでお手軽なのですね。
ということで一般的な引っ張り試験ではこちらの値を使います。

じゃあ「真~」というのは、というと・・・
試料に引っ張り加重をかけていくと、試料が伸びるとともに
真ん中あたりがくびれてきますよね。
つまり最初に比べて断面積が変化(減少)してくるわけです。
この変化を考えて、その時々の断面積をもとに計算したものが、
真ひずみであり、真応力です。

そこで、ご質問の回答ですが、
1.公称応力と真応力との対比をみたいのならどちらも公称ひずみ
2.「公称~」と「真~」の定義の違いを見たいのなら
公称応力には公称ひずみ、真応力には真ひずみ
とするのがよいかと。
まあ、おそらく一般的には1番のほうで、つまりどちらも公称ひずみを
つかったのでいいと思いますよ。


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