« 暗闇に光るもの | トップページ | エゾウサギ出現 »

応力集中と引張強さ

今日はクイズです。応力集中と引張荷重での破壊に関する問題です。

Stress_concentration 写真(クリックすると大きくなります)のような寸法(長さl=220mm・幅w=37mm・厚さt=4.0mm)の鋼材(SS400)の帯板を用意しました。Bのほうには真ん中に直径6.0mmの貫通穴があいています。AとBの両方を引張試験にかけて破断させました。穴のないAは69kN(7000kgf)で破断しました。Bはどのくらいの力で破断するでしょうか。次の中から選んでください。

niftyのブログパーツ「投票」を試しています。あまり難しく考えずにクリック(投票)してみてください(追記:投票は締め切りました)。ヒントは続きで・・・・

にほんブログ村 科学ブログへアイコンをクリックすると、ブログランキングの応援になります。こちらもよろしく。

ヒント

*穴のない部分での断面積は148mm^2(148×10^(-6)m^2)

*穴のある部分の断面積は124mm^2(124×10^(-6)m^2)

*Aの破断荷重から求めたこの材料の引張強さは466MPa

*Bの穴縁での応力集中係数はおよそ3.1(穴のないところの平均応力を基準とした場合)

このクイズは私の本「絵とき 破壊工学 基礎のきそ」(日刊工業新聞社)59ページに掲載しているものです。本の中の選択肢と少し変えています。ここでは素直な設問にしています。投票期間は7月4日(土)までの10日間として7月5日(日)に正解を掲載しようと思います。

追記:解答ページはこちらです。

|

« 暗闇に光るもの | トップページ | エゾウサギ出現 »

科学技術」カテゴリの記事

コメント

アンケートをとるブログパーツがあったので、それを利用してクイズ形式の記事を作ってみました。投票すると表示が変わって「最新の集計結果」が出るようになりました。同じ人が複数票入れることができなくなっているのですね。へーなるほど、このツールはいろいろな使い方を考えられるかもしれません
今現在で13票の投票がありますね。そのうちひとつは私自身ですが・・・。私がどこに投票したかは、内緒happy01

投稿: SUBAL | 2009年6月25日 (木) 20時26分

引張り試験といえば、25年来の疑問があります。
アムスラーで引張り試験をしながら考えました。例えば丸棒を引張る場合、材料力学が教えるところは、応力はチャックとチャックの間はすべて同じ(一様)です。なのに確率的に、真ん中から切れることが多い。このことは、どのようにして説明できるのでしょうか?

質問がおかしい?
そんなのとっくに解決済み?
材料力学を勉強しなおせ?

すいません。横道にそれて。

投稿: 大谷技研 | 2009年6月27日 (土) 00時46分

大谷技研 さん こんにちは

この疑問、引張試験をやっていると自然にわいてくる疑問ですよね。私もあれこれ考えました。私の中でもすっきりと解決しているわけではありません。こういうことであれこれ仮説を立てて想像の世界で遊ぶのは楽しいことです。

丸棒を引張った場合、材料力学では一様応力(どこも応力は同じ)と仮定しますが、実際には微妙に異なります。応力分布を流体に見立てる考え方があります。まっすぐな大きな川できわめてゆっくり水が流れているとして、どこも同じ速度のように見えるしそのように扱っても実際上問題ないけれど、微妙に違う、ということがあるのと似ているのかもしれない。
材料力学も破壊力学も、問題を工学的に解決するために事象をある仮定」を設けてときやすくするということをやっています。これらの仮定の中で議論が現実そのものだと考えるとやはりずれが出てきます。一様応力も仮定のひとつです。
有限要素法で分析すると、違いが出てきますよね。真ん中あたりが微妙に応力が大きくなっている、これが原因だと思うのですが、確信はありません。何か分かったら教えてください。

投稿: SUBAL | 2009年6月27日 (土) 10時58分

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)


コメントは記事投稿者が公開するまで表示されません。



トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/222291/45444465

この記事へのトラックバック一覧です: 応力集中と引張強さ:

« 暗闇に光るもの | トップページ | エゾウサギ出現 »