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締切り済みの質問

降伏点以下であれば微細な塑性変形も起こらないので…

降伏点以下であれば微細な塑性変形も起こらないのでしょか?

降伏点を以下の荷重でれば塑性変形が起こらないと認識しておりますが、例えば非常に微細な変化に注目した場合も上記の認識で宜しいのでしょうか?

投稿日時 - 2011-03-28 19:48:00

QNo.9469779

困ってます

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回答(7)

≻ 降伏点以下の荷重であれば、塑性変形が起こらないと認識しておりますが、≻ 例えば非常に微細な変化に注目した場合も上記の認識で宜しいのでしょうか?
NOです。
応力が加わる材料に 降伏点以下荷重×材料の断面積の力を実際かける事になります。
でも、実際の材料の内部は均一でもないし、内部が均一でない場合には応力が集中し
降伏点以上になる可能性があります。
(均一でないは、極微小部分での不均一であり、極微小の応力集中です)
ですから、YESとも言える範囲です。(厳密には、NOです)

ですから、静荷重でも安全率を軟鋼で3~4程度取り、質問の内容を含めたリスクを
ヘッジしています。

他の回答者さんも含めて、お礼と評価をして閉じましょう。

微小な部分では、微少な以下のURLのような変化がおきています。
http://kousyoudesignco.dip.jp/ZAIRIKI-ouryokusyucyu.html

参考URL:http://kousyoudesignco.dip.jp/ZAIRIKI-ANZEN.html

投稿日時 - 2011-04-30 23:58:00

 金属材料の教科書などでは、ホールペッチの式というのを習うのではないでしょうか。結晶粒が細かくなればなるほど、降伏点が高くなるという法則です。逆に言うと、単結晶の降伏応力に相当するCRSSは多結晶体のトレスカの応力よりかなり低いのです。微視的にみると、多結晶体の中の1個の結晶では、巨視的に見た降伏応力よりかなり低い応力でスベリ(転位の移動)が始まるのですが、そのスベリが結晶粒界で堰き止められているため、巨視的には降伏しないことになります。
 疲労強度というのは、通常は引張り強さの半分以下、降伏点よりも更に低いのですが、疲労の蓄積というのは、微視的な塑性変形のことだと言って言えないことはないのではないかと思います。それが材料表面に現れたのが、いわゆるスリップバンド(スベリ帯)ということになるでしょう。学問的に正しい理解かどうかは分からないけど。

投稿日時 - 2011-03-29 22:39:00

お礼

回答有難う御座いました

投稿日時 - 2011-03-30 10:08:00

→回答(4)さん
直近質問
  No.37449 プレスによるカシメ
への回答で、カシメ塑性変形力の算出に?降伏応力?を使ってるけど、本質問と関連させると、あの使い方は不適切では?
質問はほんの概算で良いから、コメント入れたら却って混乱すると思ったが、用語と値の使い方には注意すべきだと思うよ。

投稿日時 - 2011-03-29 10:19:00

>降伏点を以下の荷重であれば塑性変形が起こらない
これは一軸引張りなど単純モデルにおける話です。実際は理想モデルどおり
の挙動を示すとは限らず、応力も一様とは限りません。最大応力の発生部位
で塑性変形が生じると考えるのが無難ですが、応力集中要素などがあると
その部位をなかなか把握しずらいと思います。変形とひずみ硬化や応力拡散
など金属結晶では転位の移動と関連すると考えられています。こうした内部
変化(微細変化?)を塑性変形に至る過程と捉えれば、変化は起きているとい
うことになります。

投稿日時 - 2011-03-29 09:48:00

お礼

回答有難う御座いました

投稿日時 - 2011-03-30 10:07:00

材質にも当然バラツキがあり、降伏点は平均的な値でしかありません。ですから安全率を使います。

従って、降伏点ギリギリの応力をかけた場合、まずどこかが塑性変形していると考えたほうがいいのでは。

投稿日時 - 2011-03-28 23:54:00

お礼

回答有難う御座いました

投稿日時 - 2011-03-30 10:07:00

概念的には
  http://ms-laboratory.jp/zai/part3/part3.htm
上降伏点Aから滑り(塑性変形)が始まると書いてるが、寸止めして見ること出来る?

  試料が降伏点に達した瞬間、ハイッと白旗を挙げてくれるならいいのだが・・・

下降伏点の始まりA’からは少しズリズリが続くから、表面状態でもハッキリしてくるでしょう。

その前の弾性限以下でも、観察困難な微細変化は起きているとすべきで、その蓄積が疲労。それ以下ならその時間軸で変化しないとするのが妥当でしょう。

応力ひずみ線図
試料は焼きなましを施したソレ用てないと上降伏点-下降伏点が明瞭に出ず、見逃す時もあるとかで、本に書いてあるようにはいかない。
  http://www.accreditation.jp/council/image/2_3.pdf
11頁は一見キレイに見えるがスケール拡大したのが12頁

投稿日時 - 2011-03-28 20:35:00

お礼

回答有難う御座いました

投稿日時 - 2011-03-30 10:06:00

降伏点の定義は確か塑性変形が始まる所ではなく
引っ張り試験において負荷を除去したときに全長の数%(確か5%くらい)
の弾性変形があるところだったと思います。

取り敢えず金属材料であれば微小な塑性変形はあります。
材料力学の本に詳しく載っているはずです。

引っ張り試験において負荷を除去したときに全長の数%(確か5%くらい)

×の弾性変形があるところだったと思います。
○の塑性変形が残るところ

投稿日時 - 2011-03-28 20:25:00

お礼

御回答有難う御座いました。

投稿日時 - 2011-03-30 10:05:00

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