応力集中係数と切欠き係数の違いについて調査しました！

　　No.39313 板が曲がる強度計算（衝撃）を教えてもらえないでしょうか。
に回答している途中、ふと思いついた疑問、

■ 単発の荷重で塑性変形する場合、応力集中係数を掛けるのは間違い？ ■

文献を調べると
　　P.3～　1.1.2 平滑材の強度と切欠き材の強度はどちらが大きいか
切欠きの典型的な形状 図1.2（a）と、無し（b）を引張試験で比較すると

・S10C焼なまし材など軟鋼で延性に富む材料の場合には【切欠有】＞ 【無】
・材料の硬さが増すと　　　　　　　　　　　　　　　【切欠有】＝ 【無】
・鋳鉄のような脆性材料の場合には，　　　　　　　　【切欠有】＜ 【無】
　 となる。
　すなわち図1.2（a）と（b）の強度はどちらが大きいかという問に対して，
　「それは材料に依存する」と答える必要がある。

・疲労限度については、S10Cのような延性材料でも、　【切欠有】＜ 【無】


で、合ってますよね？？？？
思いついたから調べもしたが、ぐらついている状態なので、その正否を拝聴
したくＵＰしました。
尚、板曲げの場合、板表面の切欠は鋭敏に効くが、穴を穿つのは疲労限度
にも効きにくいのでないか、との疑問も？

応力集中係数と切欠き係数の違い・・・・・・でもなさそうですね。
　　http://jikosoft.com/cae/engineering/strmat14.html
　　応力集中は応力集中係数αというパラメータで評価されます。
　　形状係数と呼ばれることもあります。
　　これは形状だけで決まる値です。

　　応力集中係数と共に非常な重要なパラメータとして切欠き係数β
　　というものがあります。混同されがちですが、異なる概念です
　　ので注意しましょう。
　　これは形状だけでなく、材料の硬さや温度、大きさなどの影響を受
　　けます。

図14-3 軟鋼のα＝２ で β ≒ 1.5『私が適当に描いたものです』…ｶﾞｸｯ…

　　http://www.rmc.mce.uec.ac.jp/webclass/MachineMechanismDesign/Shaft.pdf
　切欠きを有する試験片の疲労限度：σw
　切欠き底の横断面積と等しい断面積をもつ一様な棒の疲労限度：σw0
　　　　切欠き係数 β = σw0／σw

両者の違から、応力集中係数は真の疲れ破壊を表現するものでないことは
気付かれたはず。
しかし本題はイマイチ・・・

感覚的に捉えたら間違い無いでしょう。
　　プレス曲げで、穴付き板を曲げるのと細い２枚を並べるのとで所要力が
　　違うか？
　　キッカケの質問で、『エネルギー』の議論をデザート的にくっつけたが、
　　それ違うなら大問題

これ、知恵袋をみても応力集中係数を付けたがる質問ばかりで、誤解が蔓延
していると思います。

■■ 単発荷重には使うべきでない数値 ■■
新版・機械設計便覧　　H.4　丸善刊

　　P.267　　図5-7　円孔を有する帯板の曲げにおける形状係数。

　　幅　　Ｄ：15
　　丸孔径ｄ：7
　　板厚　ｈ：3.0
　　孔径対横幅比　λ＝ｄ／Ｄ＝7／15＝0.47
　　孔径対板厚比　　＝ｄ／ｈ＝7／3 ＝2.3

　　→グラフは横軸λ　孔径対板厚比が複数の曲線。途切れるのを延長→ 縦軸の値を読む。
　　　　　　　　応力集中係数 ≒ 1.5
　　　　　　　　■■■■■■■■■
この本には応力集中係数のグラフが、平板と丸穴の組合せで１４種。軸を含めると計２１種。鋭い切欠きを扱う数式もほぼ同数。
昔はこれがないと設計ができず、要望もあって網羅されていったと思います。
続く方で同様なデータが欲しい場合、この本を紐解いてください。

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板曲げの場合、、、、穴を穿つのは疲労限度にも効きにくいのでないか
の予想が合ったと、まぁ言えるか・・・

日刊工業サイト　書名不詳
http://pub.nikkan.co.jp/uploads/book/pdf_file4c48e9337b7db.1-6.pdf