真応力ー真ひずみ 金属材料基礎講座(その35)

更新日

投稿日

 

 今回は、真応力ー真歪みについてです。アルミニウム合金などを引張試験した時の応力-歪み線図を下図に示します。

 鉄鋼材料のように明確な降伏応力が見られなくなります。こういう時は最終的な伸びの値の0.2%の歪みの時の応力を0.2%耐力(単に耐力)と呼びます。そして塑性変形が始まる応力として、降伏応力と同じような扱いをします。

金属

 図.アルミニウム合金の応力-歪み線図

 引張試験における応力や歪みはそれぞれ試験前の断面積と評点間距離を元に(1)、(2)式で現します。

 【応力】

 σ=P/A0・・・・・(1)

 【歪み】 

 ε=(l-l0)/l0・・・・(2)

  P  :荷重
  A0:断面積
  l    :試験後の長さ
  l0  :元の長さ

 厳密には断面積や評点間距離は試験中に刻々と変化するため、これら応力や歪みを公称応力、公称歪みと呼びます。それに対して、試験中に変化する断面積や評点間距離を考慮した応力、歪みをそれぞれ真応力σt、真歪みεtと呼び次式で現します。これを(3)、(4)式で表します。

 【真応力】 

 σt=P/A=σ(1+ε)・・・(4)

 【真歪み】 

 εt=lnl/l0=ln(1+ε)・・・(5)

 真応力、真歪みは材料の強度を厳密に扱う場合に用いられますが、単に応力、歪みと...

 

 今回は、真応力ー真歪みについてです。アルミニウム合金などを引張試験した時の応力-歪み線図を下図に示します。

 鉄鋼材料のように明確な降伏応力が見られなくなります。こういう時は最終的な伸びの値の0.2%の歪みの時の応力を0.2%耐力(単に耐力)と呼びます。そして塑性変形が始まる応力として、降伏応力と同じような扱いをします。

金属

 図.アルミニウム合金の応力-歪み線図

 引張試験における応力や歪みはそれぞれ試験前の断面積と評点間距離を元に(1)、(2)式で現します。

 【応力】

 σ=P/A0・・・・・(1)

 【歪み】 

 ε=(l-l0)/l0・・・・(2)

  P  :荷重
  A0:断面積
  l    :試験後の長さ
  l0  :元の長さ

 厳密には断面積や評点間距離は試験中に刻々と変化するため、これら応力や歪みを公称応力、公称歪みと呼びます。それに対して、試験中に変化する断面積や評点間距離を考慮した応力、歪みをそれぞれ真応力σt、真歪みεtと呼び次式で現します。これを(3)、(4)式で表します。

 【真応力】 

 σt=P/A=σ(1+ε)・・・(4)

 【真歪み】 

 εt=lnl/l0=ln(1+ε)・・・(5)

 真応力、真歪みは材料の強度を厳密に扱う場合に用いられますが、単に応力、歪みという時は、公称応力、公称歪みを扱います。

 次回に続きます。

◆【関連解説:金属・無機材料技術】

   続きを読むには・・・


この記事の著者

福﨑 昌宏

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。

金属組織の分析屋 金属材料の疲労破壊や腐食など不具合を解決します。


「金属・無機材料技術」の他のキーワード解説記事

もっと見る
ビーチマーク、延性破壊と脆性破壊 金属材料基礎講座(その44)

    1. ビーチマーク  ビーチマークも前回のストライエーションと同様に割れの進行で見られる特徴的な破面の一つです。  亀...

    1. ビーチマーク  ビーチマークも前回のストライエーションと同様に割れの進行で見られる特徴的な破面の一つです。  亀...


金属組織観察:金属材料基礎講座(その112)結晶粒径、ひずみなどの観察

       前回のJIS G4053 & 合金工具鋼鋼材 耐衝撃工具鋼と冷間金型と熱間金型:金属材...

       前回のJIS G4053 & 合金工具鋼鋼材 耐衝撃工具鋼と冷間金型と熱間金型:金属材...


孔食とは:金属材料基礎講座(その68)

  【目次】   ◆ 孔食とは 孔食(こうしょく)とは、材料表面のある箇所だけが優先的に腐食されることです。孔...

  【目次】   ◆ 孔食とは 孔食(こうしょく)とは、材料表面のある箇所だけが優先的に腐食されることです。孔...


「金属・無機材料技術」の活用事例

もっと見る
金代替めっき接点の開発事例 (コネクター用貴金属めっき)

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...

 私は約20年前に自動車用コネクターメーカーで、接点材料の研究開発を担当していました。当時の接点は錫めっきが主流でした。一方、ECU(エンジンコントロール...


ゾルゲル法による反射防止コートの開発と生産

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...

 15年前に勤務していた自動車用部品の製造会社で、ゾルゲル法による反射防止コートを樹脂基板上に製造する業務の設計責任者をしていました。ゾルゲル法というのは...