質問: 金属の変形について、降伏点、ひずみ等 基本勉強中 例として、両端が固定されているステンレス棒があるとします。定点にある荷重をかけある値に変形させる必要があるとします。その変形値を3とします。その棒はある規格のもとに生産されているが、当然機械特性値にはある程度のばらつきがあります。 荷重のかけ方等すべての条件を一定とした場合、変形量と棒の降伏力及びその歪にはどういう関係があるのでしょうか。 数本の棒があるとして、 *棒の特性値としての降伏応力は等しいが、その点における歪が違う場合、荷重をかけたことによる変形量は、特性値の歪が大きい方が変形も大きくなるかと思います。 *棒の特性値としての降伏応力は等しくないが、それぞれ降伏点における歪は等しい場合、荷重は両者を塑性変形させるには十分な場合、変形量は? 想像つきません。 これらだけでは判断できないでしょうか?塑性域での性質もしくは最終強度などが必要なのでしょうか?それらも同じとしたらどうなるのでしょうか?
回答: 材料力学という分野で応力を勉強するといいです。 > 荷重のかけ方等すべての条件を一定とした場合、変形量と棒の降伏力及びその歪にはどういう関係があるのでしょうか。 荷重という観点で測定するとバラツキますが、荷重を断面積で割った応力( 単位面積に加わる荷重 )で評価すると一定の値に収束します。 勿論、素材の成分によるバラツキもありますが、それは統計量としてのバラツキですから、それは素材のバラツキとは別な観点で評価しないけない値なので混同すると間違いです。 > *棒の特性値としての降伏応力は等しくないが、それぞれ降伏点における歪は等しい場合、荷重は両者を塑性変形させるには十分な場合、変形量は? 荷重と応力、変形量と歪と統計量としてもバラツキを正しく理解すれば材料によって降伏応力は定数になるはずです。 金属材料は、衝撃力による破壊、降伏力の20~30%程度の小さな力が周期的に加わることで破壊するクリープ破壊、硬さなど測定方法や破壊メカニズムによって色々な値を持つので引っ張り試験などで測定できる降伏応力という1個の値で評価することはできません。