鋼材の応力歪曲線と降伏点について

回答(2)さんが専門家ということで、興味をもって拝見してましたが私も参加
JISでは、厚さ毎に確かに最小降伏点強さの規定が分かれていて板厚が薄い程
降伏点が高い。SS400は<16で245、16-40で235MPa以上だったと記憶しています

私は今まで恐らく圧延するため表面層の強度が高くなるだろうから薄い板ほど
その影響が大きいから、降伏点も大きくなるんだろうと推察しておりました
ですから、強度計算する場合も235MPaと低い方でやり安全側にしてますけど

それと真応力に拘っているようですが、実務上では降伏するまえのことを考慮
するので余り気にしたことはないです。薄板の変形を考えるときなどは必要？
私は現在、FEMを使う環境にはなく、何れも手計算でやりますので羨ましい
ちなみに現在、薄板の変形理論についての本を読んでおり、お邪魔しました

板厚が薄い場合、板厚と結晶粒径の比率によって降伏応力は変化します。
板厚が薄くなるに従って、降伏応力は減少する傾向があります。
結晶粒に対しての3次元拘束が弱まるためです。

うろ覚えですが、木村宏先生の著書「材料強度の考え方」（アグネ技術センター）に記述があったと思います。

対象とされている板厚範囲に適用されるかは分かりませんが、ご参考までに。

”専門家”が思いのほか波紋を呼んでうろたえております。
（JISと数値解析は全くの素人です。守備範囲は組織学のみです。）

私が書いた”板厚tと結晶粒径dの関係”は、薄い板の場合に
考慮する必要があります。t/dが20～30以上であれば、ほとんど
影響しなかったと思いますので、今回の件では考慮する必要が
ないと思われます。混乱させてしまい申し訳ありません。

1Nの涙様がご指摘の厚さ方向での材質変化は、圧延の他にも
調質熱処理の影響もあるのではないでしょうか？
板厚が厚くなると内部の焼入れが甘くなる可能性が考えられますが、
経験が無く断言できません。
（こういう事を書くと、又いらぬ混乱の元になりそうですが・・・）

公称応力⇒真応力の変換についてですが、精度良く計算するためには
ポアソン比と弾性率をいくらで見積もるか？0.3と200GPaでいいか？が
難しいのではないでしょうか？
実際に引張試験をされるのであれば、σt=σn(1+εn)の式は
実測値を用いるので、よりシンプルな解析になると思います。

簡単に言うと、バネのように弾性変形のみなら問題ないですが、
引張試験は、
試験片が伸び ⇒ 試験片の一部がくびれて伸びる ⇒ 試験片の一部の
くびれや亀裂が成長して伸びる ⇒ そして破断する
の過程を経ます。
因って、試験片の厚みや幅が異なると、試験片の一部のくびれや亀裂が
成長して伸びるパターンが異なります。
当然、試験片の厚みや幅が同じでも、前述のパターンは異なりますが、
その差は後者の方がずっと少なくなります。
それと同様に降伏点も、上降伏点や下降伏点等々があるので、試験片が
同形状でも応力歪曲線は同一にはなりません。
すると、板厚を同じにして、極力バラツキの少ない応力歪曲線データを
数サンプル作成して、平均化した方が合理的です。
以上の内容からの記述ではありませんでしょうか。

板厚に関しては、回答（２）さんや（３）さんの根拠が論理的です。

SS400の降伏点値を以下のURLから確認下さい。
http://www.kikaikaihatu.com/sekkei/zairyou/tekkou.htm

降伏点は、板厚によって変わります。16t以下　25(kg/mm2)。16tを越え40t
以下　24(kg/mm2)　40tを越える　22(kg/mm2)。1(kg)=9.8(N)。
以上のような記述の記載があります。
貴殿が、先ず回答（２）さんから紹介があった書籍を確認しての再質問が
よろしいかと存じます。