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残留応力について解析し、界面垂直方向の応力が発生する理由を論理的に説明
2023/10/15 05:19
- 高温状態で接合された線膨張係数の異なる2つの材料の接合材について、冷却解析を行いました。
- 解析結果では、界面に垂直方向の応力が発生し、線膨張係数の小さい方では圧縮、熱膨張量の大きい方では引張となっていました。
- この応力発生の理由を論理的に説明し、自由変形と拘束の関係についても詳しく教えてください。
残留応力について
2006/01/20 12:10
高温状態で接合された線膨張係数の異なる2つの材料の接合材について、内部に生じている残留応力を求める為に、2つの材料を接合した状態で高温から室温まで冷却する解析を行いました。解析結果を見ると、界面に垂直方向の応力が線膨張係数の小さい方で圧縮、熱膨張量の大きい方で引張になっていました。このような応力が発生する理由を論理的に説明出来ません。界面垂直方向の応力が発生するメカニズムについて教えてください。出来れば、「どのような自由変形が」「どのような拘束によって」抑制されて発生するのか細かく教えてもらえるとありがたいです。よろしくお願いします。
回答 （3件中 1～3件目)
・境界面に平行x、垂直yとし x,yを添え字として記述する。
自由変形 σy= 0、 σx= E･εx、
εx=(線膨張係数の差)×降下温度、 ey = ν･σx/E
一体変形 引張応力 部材aのσx = - 部材bのσx、
εx = (σx - ν･σy) / E、 εy = (σy - ν･σx) / E
σy = 0 とすると、 εx>0の伸びに対し、 εy < 0の縮み
すくなくとも、両端完全固定では σy = 0
せん断τ=σx/板厚 も発生するが、疑問点とは無関係。
☆常温から上げる場合はその反対になりますか？
☆圧縮応力yは、引張応力xに対し大きさは？ x方向に対し変化は？
あまり参考になりませんが、アドバイスまで。
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体積一定として考えた場合、接合面方向で引っ張りならば、
それと垂直な方向には圧縮されるって事ではないでしょうか？
体積一定というよりは、そちら方向には拘束されていないからでしょうか。
餅を引っ張ると伸びていくイメージです。
と、思いましたが自信は有りません。
まず、貴殿がどのような荷重条件・拘束条件で解析を行ったのかを追記した方が、良い回答が得られると思います。
