歪みの種類についての疑問
- 「相当塑性ひずみ」と「せん断ひずみ」の違いは何なのでしょうか？普段何気なく使用している「歪み」という言葉なのですが、よくよく見ると「相当塑性ひずみ」なるものと「せん断ひずみ」なるものがあるようです。
- 歪みには「相当塑性ひずみ」と「せん断ひずみ」の2つの種類があります。よく分からないので教えてほしいです。歪みは単に変形率と思っていましたが、実際には違いがあるようです。
- 「相当塑性ひずみ」と「せん断ひずみ」の違いを教えてください。普段使っている「歪み」という言葉には細かな違いがあるようですが、具体的に何が違うのか分からないので、教えてほしいです。
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「歪み」の種類について
お世話になります。初歩的な質問で恐縮です。 普段何気なく使用している「歪み」という言葉なのですが、よくよく見ると 「相当塑性ひずみ」なるものと「せん断ひずみ」なるものがあるようです。 歪みは単に変形率（変形量/元の変形長さ）と思い込んでいましたので違いが よく分かりません。 「相当塑性ひずみ」と「せん断ひずみ」の違いは何なのでしょうか？ お詳しい方、いましたら教えてください。宜しくお願いします。
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詳細な内容は“相当応力 相当ひずみ 概念”でネット検索し、その解からない用語は またネット検索して確認下さい。 簡単に表現しますと、他の回答者さんの内容に類似しますが、 「相当ひずみ」は、 三次元のひずみを一次元（一方方向）に換算した歪みの事で、一般的には一方方向での引張応力 （応力－ひずみ 線図）のように換算される内容です。 それの“塑性ひずみ”ですから、弾性限界内の内容となると考えています。 （詳細な弾性限界内と塑性の内容を以下のURLを参照下さい） 「せん断ひずみ」は、文字通りせん断の歪みなので、塑性の文字もないから限定もしません。 塑性に類似した限定をするなら、鉄鋼の許容応力表の中の“引張応力”と“せん断応力”の 値の差を確認すると良いでしょう。（参考URLを掲載、軟鋼×3のミス表記を要注意） ≪補足例≫ 軟鋼の場合 ⇒ 引張荷重；9～15kg/mm2、せん断荷重；7.2～12kg/mm2で異なる 鋳鉄の場合は、圧縮荷重に対して強いから 引張荷重≒せん断荷重となっている 等々で、せん断荷重も合成である事が判る。 事例がないと何とも言えませんが、ニュアンスは同じと考えています。 漠然とですが、 曲げモーメントとねじりモーメントを合わせて考える時、 相当曲げモーメントσmax＝1/2（Ｍ＋√Ｔ^2＋Ｍ^2）としますから、 一つに合わせる意味となり、 曲げモーメントは、引張と圧縮の合成の応力みたいなものなので、 計算上は、せん断に通じる（感覚だけで、上述の補足を引用しているだけですが…）ので、 それ等を、相当引張応力＝……としたような内容です。 感覚だけでの記述で、バックデータとか証明はないので、聞き流して下さい。 また、鋼の炭素（Ｃ）以外の成分を焼き入れの硬度アップに換算するために、 炭素当量《炭素に換算すると×**％が同じ効果になる》と云う言葉が使用されます。 その炭素当量は、相当炭素量とも言いますから、一纏めにした内容での意味で工学系は使用 される事が多いのでしょう。（意味もそうですから）
「歪み」についての考え方は難解です。簡単には弾性変形時の弾性ひずみと 塑性変形を含む塑性ひずみに区分されます。ここで塑性変形が生じる降伏は どういう条件のもとで生じるかという点で幾つかの説があります。 ３軸応力のうち最大主応力が降伏点に達したときに塑性変形が始まるとする ?最大主応力説,平面２軸応力から生じるせん断力が降伏点に達したときに 塑性変形が始まるとする?最大せん断応力説(トレスカ）,せん断ひずみエネ ルギが降伏点に達したときに塑性変形が始まるとする?せん断ひずみエネル ギ説(ミーゼス）ほか多数の降伏に対する説があります。 塑性ひずみでは弾性ひずみに比べ大きく,断面積の変形が無視できなくなる ため,ひずみとしては真ひずみ(対数ひずみ)を採用します。 ここで?説などせん断応力で生じたひずみがせん断ひずみで,?説などで １軸相当応力に換算したひずみが相当塑性ひずみになります。 詳細は下記参照下さい。
お礼
ご回答ありがとうございます。 非常に難解であるのは、貴殿のご回答を見て理解できました。ご回答中の キーワードから私なりに少しずつ調べていこうと思います。
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