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板金の降伏点とは?解説と計算方法
2023/10/17 19:50
- 板金の降伏点とは、材料が弾性から塑性へ変化する荷重のことです。
- 降伏点は断面積あたりの力で表され、棒状の材料では理解しやすいですが、板物の場合はどのように計算するか困っています。
- 例えば、SS400の降伏点は約200N/mm^2であり、板厚1mmの材料に荷重をかける場合、弾性から塑性へ変化する荷重を求めることができます。
板金の降伏点について
2009/02/25 11:17
今回次のようなことを調べることになったのですが、
理解できなく、止まってしまっています。
申し訳ないのですが、教えていただけませんか?
【降伏点について】
各々の材料に対して「降伏点」というものがありますよね?
インターネット上などで調べると、棒を伸ばして
元に戻る部分(範囲?)を弾性、伸びて元に戻らない部分を
塑性、その変化部分を降伏点と書いてありました。
ここでわからないのが、降伏点[N/mm^2]の単位です。
調べた所によると、断面積あたりの力ということですが、
棒状態のものならば理解できますが、
板物の場合だと理解できません。。。
例えば、SS400 100mm×150mm(板厚1mm)
のものがあるとして、
ある点(今回の場合は中央)に荷重をかけるとします。
4辺固定状態で、荷重部を最大に撓むと思うのですが、
このとき弾性域を通り越して塑性域に変化
(たわみが戻らない)する荷重を知りたいのですが、
どう計算するのでしょうか?
SS400の降伏点は、約200N/mm2と調べられたの
ですが、これをどう有効活用して良いかわかりません。
宜しくお願いします。
質問者が選んだベストアンサー
Q1
降伏点[N/mm^2]の単位ですが、棒状態の物ならば理解できますが、
板物の場合だと理解できません…。で良いのかな?
A1
棒状態の物とは面積があるが、板物の場合だと面積がない???
でしょうか。板厚1mmで幅が100mm方向の力なら100mm2、幅が150mm
方向なら150mm2です。
丸棒状態の物で説明するなら、圧縮や引張荷重の様に中心線に平行な
力は簡単ですが、曲げ応力の様に中心線に対して垂直な荷重を加えた
場合の丸棒の曲げ応力は、中立軸より上が例えば引張荷重で下は圧縮
荷重となり、断面係数は……、となります。
それが、計算は難しくなりますが、四角形の板の四角面に対して垂直
荷重を掛けた場合、板厚1mmで幅が100mm方向か、幅が150mmかの応力
が計算で****になり、SS400の降伏点約200N/mm2に対して如何かが
しりたいのですね。
大変難しいので、CADの上級バージョンで計算(シミュレーション)
してみて下さい。
それが、無難です。
以下のURLも参考にしてみて下さい。
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch02/ch02_01.html
以下の曲げ荷重の項。
http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch05/ch05_01.html
SS400は以下を。
http://www.madlabo.com/mad/edat/principle/phismech.htm
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その他の回答 (3件中 1~3件目)
トレスカやミーゼスの理論は塑性力学のどんな本にも載っています。
お礼
2009/02/26 08:49
わかりました。
ありがとうございます。
材料力学の板の曲げになると思います。平板のときは梁で近似するか,円板
に置き換えて考えることが多いと思います。平板の解析は複雑です。
板には曲げ応力が作用します。最大曲げ応力が降伏点を越えると塑性変形し
ます。厳密には応力の方向が影響します。2方向力であれば主応力の差が
降伏点を越えるかと言う問題になります。塑性力学の教科書を参考にして
下さい。
お礼
2009/02/25 16:03
う~ん、ムズカシそうですね(汗
今日帰りにでも塑性力学の参考書探しに行ってみます。
何かお勧めの本とかあるんですかね??
お礼
2009/02/26 08:54
丁寧な回答ありがとうございます。
URLも大変参考になりました。
シミュレーションが無難なんですねw
ありがとうございました。