エッジ部応力について

このQ&Aのポイント
  • 材料力学の範囲内で、四角い物体が柔らかい物体に押し込まれる際、応力が最もかかる部分は物体と物体の境界面であり、特に四隅の部分が応力が大きくなる可能性があります。
  • 弾性がある物体の境界面では、せん断力が発生し、元に戻ろうとする力と押し込まれる力が相反するため、境界面の部分よりも他の部分に比べて応力が小さくなると考えられます。
  • この現象に関する具体的な法則や公式は存在しますが、材料の性質や形状によって異なるため、一般的な法則は存在しません。
回答を見る
  • ベストアンサー

エッジ部の応力について

材料力学の範囲になるのかなと思うのですが、ある四角い物体(例えば鉄)を、その物体より柔らかく弾性がある物体(例えば人間の皮膚) に押し付けた際に、四角い物体は柔らかい物体に沈み込むことになると思います。 その場合、一番応力(圧力?)がかかる部分は、押し付けられる物体側から見て、物体と物体の境界面になると思います。また、境界面でも四隅の部分が一番応力がかかると思いますが有っていますでしょうか? 弾性がある物体であれば、元に戻ろうとする力と押し込まれる力が相反し、この境界面においてはせん断力みたいなものが大きくなると思います。面で押されている部分は、元に戻ろうとする力と押し込まれる力が相反しますが、せん断力の様なものは発生しない為、境界面の部分よりかかる力は小さくなると考えています。 この様な、現象を表した法則、公式の様なものは有りますでしょうか? 全くの素人なもので、教えて頂けますと嬉しいです。 よろしくお願い致します。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • my3027
  • ベストアンサー率33% (495/1499)
回答No.1

この様な問題は材料力学では扱えません。弾性力学が必要となってきますので、その分野を調べる事をお勧めします。 また、人間の皮膚はわかりませんが超弾性体のゴム等であれば、鋼のような物質とは支配法則自体が異なってきますので、非線形弾性力学で扱う範囲になってきます。

shugidu
質問者

お礼

非常に参考になりました! 有難う御座いました!

関連するQ&A

  • 圧力と応力の違いは?

    圧力と応力は同じ単位(N/mm2)を使いますよね? 本で調べてみると・・・ 圧力は接触面に垂直に押し合う力。 応力は物体に外力が加わるときにその物体内に生じる抵抗力。 と書かれていました。 いまいちピンときません。 圧力と応力では何が違うのか、どう使われるのか教えて頂ければ幸いです。 よろしくお願いします。

  • 曲げ応力の向き

    材料力学を勉強しています。 引っ張り応力や圧縮応力を求めるような 問題に取り組んでいるうちは、例えば、外力が 棒を引っ張っている時には、着目物体の仮想的な 切断面に力がつりあう様に逆向きの応力がかかって いました。応力はベクトルではありませんが、 直感的に逆向きのベクトルが発生するように捉えていました。 しかし、曲げ応力について見てみると、 曲げモーメントと同じ方向に生じています。 これはなぜですか?私の応力の捉え方がおかしいのでしょうか?

  • ゴム材にかかる応力計算

    ゴム材にかかる応力を計算によって求めたいのですが、当然フックの法則には従わないですが、何か法則や公式はありますでしょうか? 弾性率、ひずみはわかっています。 単軸引張試験によるものです。 細かい形状の変化などは考えず、単純に引張ると考えてください。 よろしくお願いします。

  • 地盤応力が及ぶ範囲として圧力球根状の範囲がありますが

    地盤応力が及ぶ範囲として圧力球根状の範囲がありますが それとは別にせん断破壊面と言うのがありますがこれは球根状ではなく 主動くさびから左右に羽根を広げたような範囲になっています。 応力球根範囲とせん断破壊の及ぶ範囲はなぜ異なるのでしょうか?

  • 許容せん断応力度

    STKR400の6×200×200の角パイプの許容せん断応力度と許容曲げ応力度を教えてください。 この角パイプの両端に支点をおき、距離が3000mmで中心に圧力をかけたときに、どれだけの力で破壊、クラックするのか知りたいです。

  • パンチにかかる応力

    プレス金型でパンチで材料を打ち抜く時に 必要な力は形状の周長かけるせん断抵抗力、かける材料の板厚みで 抜きに必要なエネルギーということで、出ると思いますが、 打ち抜きによってパンチのどの部分にもっとも応力が発生するかを静解析で 見るのに、パンチが材料へ当たる面に対して必要なうち抜き力を 与えましたが、パンチに働く力が 抜きに必要なエネルギー以上に なることはないのでしょうか?

    • 締切済み
    • CAE
  • 力学ですが応力は変形を伴っている状態ですか?

    力学で軸応力、せん断応力、曲げモーメントの応力を求めますが テキストなどで各種応力変形状態の絵が載せられていて解説してありますが テキスト等のモデル化された部材はこれらの応力は部材がそれぞれ 伸縮、ひし形ずれ、湾曲状態に変形をしている状態で釣合っている時の応力を算定しているのでしょうか? それとも、元の形は変らないと仮定した時の応力状態なのでしょうか? 言ってる意味わかりますでしょうか? 微小変形理論や真応力の世界なのかな?

  • 主応力の公式の導き方

    土木の応用力学の質問なんですが、誰か詳しい方、教えてください。 互いに垂直に交わる2方向の引張、圧縮、せん断力の項目で、   σn=σx cos^2Φ+σy sin^2Φ+τxy sin2Φ   tan2Φ=2τxy / (σx-σy) という公式がありますが、この2式から主応力を求める公式   σ1,σ2=((σx+σy)/ 2)±√((σx+σy)/ 2)^2+τxy^2 を導くと教科書には書いてあるのですが、どうやるのでしょうか??? 誰か、知っている人教えてください。よろしくお願いします。

  • 曲げ応力σと曲げモーメントMの関係が成り立つのが不思議です。

    曲げ応力σと曲げモーメントMの関係で、σ=Ey/ρ、M=EI/ρ、からσ=My/Iとなっています。E:縦弾性係数、y:中心面からの距離、ρ:曲率半径 曲げ応力σは中心面からの距離yでの応力で、曲げモーメントMは、切断面に生じる微小モーメントの総和となっています。 中心面からの距離yという部分的な応力σと、切断面全面に生じる曲げモーメントMとが関係が成り立つことが不思議です。 総和どうしか、微小部分どうしなら代入しあっても不思議ではないような気がするのですが、部分的なものと総和的なものとが代入できることが気持ち悪い感じがするんですが。 独学で本を読んで勉強しているので的外れかもしれませんが、 教えてください。よろしくお願いします。 技術評論社の「これならわかる図解でやさしい入門材料力学」有光隆(著)を使っています。

  • 建築構造力学における応力の定義について

    建築構造力学の分野における応力の定義について整理させてください! 当方構造力学を大の苦手としていまして、、というのも、そもそも作用反作用の法則を未だに掴み損ねているような状態でして、その癖変に理論にこだわる性格なので自分が納得行っていない理論を使う事をはばかってしまうのです。 前置きはこれぐらいにして。。 今回は建築構造力学にとって肝心要の「応力」について質問させてください。 そもそも、応力という言葉は分野によって様々に定義されているそうですね。 建築においては、応力とはすなわち内力、作用反作用の法則によって物質の内に流れる伝導する力のことだと理解しています。ついこの前まで、応力とは外力という入力に対して、物質の形状保持のために働く抵抗力だという認識をしていました。実際、インターネットで検索したところ、そのように応力を定義するサイトもありました。しかし応力という言葉は前述の通り多義的で、分野により定義が異なるからこのような定義もなされているのであり、こと建築においては前者の定義が正しいということで合っていますかね?? ちなみに、作用反作用の法則は運動量保存則を逆にたどることでやっと理解できました。。作用があって、その応答として反作用があるのではない、両者は同時に発生し、不可分である、なぜならば、作用反作用の法則は運動量保存則に他ならず、その本質は交換にあるから、、つまり交換において、一方の獲得することと他方が喪失することは、同じ現象を別の視座で観測しているにすぎない。