• 締切済み

主応力とフォンミーゼス応力のちがい?

頭の中がちんぷんかんぷんで悩んでいます 主応力とフォンミーゼス応力のちがいを簡単に説明すると どういうことなのか教えてください。 フォンミーゼスの方が主応力に比べて高いときもあれば 反対のときもあります。なぜなのでしょう? だれか、基礎をサルでもわかる説明でおねがいします

みんなの回答

  • ryooji_f
  • ベストアンサー率0% (0/0)
回答No.2

物体のある一点について考えているとします この点の応力状態を表現するものを応力テンソルと呼びます 応力テンソルに対してある傾きの面を指定すると、対応した応力ベクトルが得られます この応力ベクトルには垂直応力成分とせん断応力成分とがあります この面を色々傾きを変えていくとある傾きでせん断応力成分が0になります この時の傾きを主応力方向(主軸)と呼びます またこの時の垂直応力成分は最大値と最小値を取り、これを主応力と呼びます 主応力の値の大小では考えている点が本当に降伏するかどうかは解りません たとえば、高い静水圧下では主応力は大きくなりますが金属は降伏しません ミーゼス応力は相当応力と呼ばれるもので応力テンソルから計算されるスカラー値です ミーゼス応力の意味を説明すると長くなるんですが単純にこれが降伏応力に達すると降伏するという指標だと思って下さい (ミーゼス応力は計量する座標系に依存しないという特徴もあります) 手前のブログで恐縮ですが、主応力やミーゼス応力について解説している頁がありますのでご参考になれば幸いです

参考URL:
http://d.hatena.ne.jp/ryooji_f/
回答No.1

確かフォンミーゼスは二乗の項を用いるので引っ張りも圧縮も正の値となりますよねぇ。 主応力では圧縮は負として表されますが。 計算式は、ものの本に書いてあると思いますので。

関連するQ&A

  • FEMのミーゼス応力と主応力の違い

    FEMのミーゼス応力と主応力の違いがよくわかりません。 いろいろ調べると、鋳物の金属には主応力で評価し、それ以外の金属はミーゼスで評価するとあるのですがなぜそうなるのか教えていただきたいです。 ある構造体(S50C)をFEMで解析すると小Rの部分に応力が立つのですが、ミーゼスより主応力の方が大きくでます。なぜミーゼスで評価してよいのでしょうか? 主応力はすべての応力を引っ張りと圧縮で表現しているというのはわかるのですが、主応力で評価できないのはなぜなのでしょうか?

  • ミーゼス応力って、万能なのでしょうか

    応力解析で悩んでいます。 現在、設計手順について見直しを図っています。そのなかで、今後は鋼や鋳鉄製の部品を解析する場合は「ミーゼス応力を使って検証すること。」となりました。 ここで、ミーゼス応力はどんな場合でも有効なものなのでしょうか。私は、延性材=ミーゼス応力、脆性材(鋳鉄など)=最大主応力 また、多軸からの外力=ミーゼス応力で、単軸からの外力は、最大主応力と理解していて、それでずっと設計してました。 なので、どんな場合でもミーゼス応力が有効なのか疑問に感じています。そもそも、ミーゼス応力は多軸からの外力を、一つの力にして投影することで、検証し易くしたものと理解しています。短軸からの外力(かかる方向が明確なとき)の場合や変形が少ない材質のときは、最大主応力を使っても問題ないと考えているのですが・・・ これらも踏まえて、ミーゼス応力でやってれば特に問題ないから、くらいに考えてた方が良いのでしょうか。 それから、「鋼や鋳鉄は、せん断で壊れる。だからミーゼス応力だ」「鋼や鋳鉄製の部品に縦方向に引張り荷重を与えた状態で、横にも外側に荷重を与えると、壊れない」との説明を受けます。しかし、専門書やネットで調べましたがイマイチ頭に入ってきません。 これらの内容についての確からしさは、如何なものなのでしょうか。確かである/でないの理由を、噛み砕いてご説明頂けないでしょうか。また、オススメの書籍等があれば教えて頂けると幸いです。 宜しくお願い致します。

    • ベストアンサー
    • CAE
  • 相当曲げ応力・相当ねじり応力とミーゼス応力の違い

    ねじりと曲げを同時に受ける軸の応力を手計算で評価する時に相当曲げ応力もしくは相当ねじり応力を使用するようですが、FEMの解析ソフトでねじりと曲げを同時に受ける軸の応力を解析した場合、ミーゼス応力で評価したものと手計算で評価した相当曲げ応力もしくは相当ねじり応力に違いはあるのでしょうか? ミーゼス応力=相当応力といった説明があり、ミーゼス応力(相当応力)と相当曲げ応力もしくは相当ねじり応力と違いがあるのでしょうか?初歩的な質問で申し訳ありませんが、わかりやすい回答をお願いします。

  • 強度評価におけるミーゼス応力と主応力

    CAEで強度評価を担当しているのですが、標記の件で質問です。 延性材料の降伏条件はミーゼス応力、脆性材料は最大主応力とネットで見ましたが、CAEではどの材料も最大主応力で評価してます。CAEでも延性材料の場合はミーゼス応力で評価すべきでしょうか? 例えば実例ではありませんが、多軸応力がかかる延性材料(鋼)を解析し、ミーゼス応力と最大主応力を確認したら、ミーゼス応力の方が高く出ており、その値は降伏応力を超えていて最大主応力は超えていないとします(実際ミーゼス応力の方が最大主応力より40%高い例もありました)。コリレーションも取れていたとしたら、降伏条件より実際の部品はミーゼス応力により降伏するのでしょうか?その場合、ひずみゲージで測定できるのは最大主応力ですので、測定では降伏応力以内でも実際は降伏してしまっている、ということになるのでしょうか? CAEにおける強度の評価方法、延性材料と脆性材料の降伏条件、ひずみゲージによる測定値との関係と、一貫して理解できてません。教えて頂けると助かります。よろしくお願いします。

  • 八面体せん断応力 ミーゼス降伏応力について

    Φ76.1mm,t=6mmの管の八面体せん断応力τoctの求め方についてご教授願います。 3MPaの内圧を受ける厚肉円筒と見なすと、 参照URLの通り、軸応力σz,円周応力σθ,そして半径応力σr(=-P=-3MPa)を受けます。 そこで、これら三要素による八面体せん断応力及びミーゼス降伏応力を求めたいのですが、各公式へのσrの代入について質問させて下さい。 八面体せん断応力 τoct=1/3√(σr-σθ)^2+(σθ-σz)^2+(σz-σr)^2 ミーゼス降伏応力 τ=√1/2{(σr-σθ)^2+(σθ-σz)^2+(σz-σr)^2} ここにσr=-3(MPa)を代入する際、八面体せん断応力については絶対値として計算するべきなのでしょうか? 参照pdfの中でミーゼス降伏応力を求める際は負の値をそのまま代入されています。 ※設計段階中で後にこのτoctは許容応力度で除すため、σrを絶対値で入れるとτoctの値が小さくなり、安全率は低くなります。反対に負の値をそのまま代入するとτoctの値は勿論大きくなり、安全側の設計となります。 当初は何の気なしに負の値を代入していたのですが、自分で調べていくうちに益々わからなくなってきました。正負どちらかによる代入の根拠、及び八面体せん断応力とミーゼス降伏応力の違いについてもご教授頂けると幸いです。 支離滅裂な文章ではございますが、どうぞよろしくお願い致します。 http://wrs.search.yahoo.co.jp/FOR=JZ6ARJhV3iim5aOTqyjmXVyH1Vs3hmILohnMrf8We3xy6ga4oU2ml44pV83.oZr1qwpWWXNVzSKTn2JW2iaZCRQ6UZmoANmsR2tUDwrmaJ2o.3NJVK6y.XlFxm4pWEFh00IYET8tcgIye0.O60fpr8uiCX9OaTqAW7U0pxu49OcE23LhcdSP_shuJQqyakPVm7KWvLT18B_XR9ljwvGbkHhQTkCSmLJxwN5aY7Fq5SdHRLwU8rUK9R3xzOQWMK9SRAw.YWiKMU6rUCB8Bd.t/_ylt=A7YWNM3F3fpV_3QAmUvjm_B7;_ylu=X3oDMTEyNTZucDQ1BHBvcwMxBHNlYwNzcgRzbGsDdGl0bGUEdnRpZANqcDAwMDU-/SIG=12rk57sdt/EXP=1442604933/**http%3A//www.sml.k.u-tokyo.ac.jp/members/nabe/lecture2012/B3_20120608.pdf

    • 締切済み
    • CAE
  • 主応力と主ひずみ

    応力テンソルの固有値が主応力で固有ベクトルが主応力が働く方向になります。 同じ部位の主ひずみが働く方向は主応力が働く方向と同じなのでしょうか? ご存知の方、教えてください。よろしくお願いします。

  • FEM解析の応力判定について

    主に土木設計してる者ですが、鋼材のFEMの応力判定に悩んでいます。 FEMの応力には、最大主応力、最小主応力、ミーゼス応力と計算結果がでます。 私は、現在SS400の場合は、最大主応力またはマイナスの最小主応力の絶対値が240以下になれば、安全と判断してますが 大丈夫でしょうか。 宜しくお願いします。

    • ベストアンサー
    • CAE
  • 主応力の求め方について

    平面応力において主応力を求める過程の中で分からない式があるので教えて下さい。 σ=1/2*(σx+σy)+1/2*(σx-σy)*cos2φ+τsin2φ dσ/dφ=0を考えると -(σx-σy)sin2φ+2τcos2φ=0 tan2φ=2τ/(σx-σy) ここまでは何とか分かります。 これから cos2φ=(σx-σy)/±√{(σx-σy)^2+4τ^2} sin2φ=2τ/±√{(σx-σy)^2+4τ^2} この上記の2式はどうやって導かれたのでしょうか? 分かりやすく教えて下さい。よろしくお願いします。

  • 反力と応力の違い

    基礎的な質問で申し訳ありません・・・ 反力 と 応力 の違いを簡単な言葉で教えていただけますでしょうか・・・

  • ねじりの応力について

    授業中に、友達が消しゴムをねじってこわしたのですが、そこでふと疑問がわきました。 ねじりというのはどのような応力がかかっているのか? 主応力やミゼースストレスとかいろいろ応力の種類があってわかりません。 応力の種類の説明から、ねじれの応力の種類までできましたら教えてください