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板金の降伏点とは？解説と計算方法
- 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。
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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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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
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
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
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。