No.84026 真応力・真ひずみについて
2011-07-22 18:19 投稿者： ゾノ リンク：
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真応力－真ひずみについて、材料力学に詳しい方、ご回答お願いいたします。 EASTMAN社の”Eastar Copolyester DN011”の降伏点と引張り強度点での真応力、真ひずみの求め方を教えて下さい。 私が調べて計算した結果が下記のようになりました。間違っていましたら、ご指摘をお願いいたします。 ■降伏点 公称応力44MPa・・・真応力=公称応力(1+公称ひずみ) ⇒ 44（1+0.04)=45.76 公称ひずみ4%・・・ 真ひずみ=ln(1+公称ひずみ) ⇒ ln(1+0.04)=0.0392 ■引張り強度点 公称応力54MPa・・・真応力=公称応力(1+公称ひずみ) ⇒ 54（1+3.3)=232.2 公称ひずみ330%・・・ 真ひずみ=ln(1+公称ひずみ) ⇒ ln(1+3.3)=1.459 引張り強度54MPa、破壊ひずみ330%ですが、樹脂は引張り強度点と破壊ひずみ点は同じだと考えて いいのでしょうか？ また解析結果はミゼス応力で判断したいと考えています。この場合破断に至る応力は真応力で判断してよろしいので しょうか？ 計算結果が私のイメージしている線図と違い、正しいのか自信が持てません。どうぞよろしくお願いいたします。 下記が材料物性値のURLです。http://ws.eastman.com/ProductCatalogApps/PageControllers/ProdDatash...
No.84041 Re: Re: 真応力・真ひずみについて_皆さまへ
2011-07-30 12:08 投稿者： 第4コーナー リンク：
一連のやり取りを読んでいて、真応力の用語の使い方について コメントしたくなり出てきました。 真応力とはまさに応力の定義通りに測った応力のことで、材料 試験の最大荷重をそのときの断面積で割ったものに限るもので はありません。材料の降伏を論ずるときは降伏応力、破壊を論 ずるときは破壊応力と表現すべきです。もちろんどちらも真応力。 ついでに最初の質問にあったデータシートのサイトを探して見 ました。記載されたURLは途中までだったのですが、数値が同じ でしたから多分これでしょう。 Tensile Stress @ Yield D 638 44 MPa (6300 psi) Tensile Stress @ Break D 638 54 MPa (7800 psi) Elongation @ Yield D 638 4% Elongation @ Break D 638 330% Tensile Stressは引張応力ですが、公称応力だとは記載ないの で真応力表示ではないでしょうか。 Elongationもひずみというより伸びと称すべきもので、標点間 の伸びを初期標点間距離で除した数値です。公称ひずみと計算 式が同じだと思われるでしょうが、ひずみは局所的概念であり、 材料試験でくびれが出た場合はひずみは場所場所で異なるので 公称ひずみで表現するのはふさわしくないわけです。伸びは トータルの長さの変化を言うので試験体内部でひずみが不均一 でも問題ありません。 結局データシートを素直に読めば、 引張応力44MPaで降伏、そのときの伸び=公称ひずみ=4% 引張応力54MPaで破断、そのときの伸び=330% だと思います。 蛇足ながら、材料試験で最大荷重を示す点は引張強さと称され ます。これ以上の応力では破壊へまっしぐらなので。もしか したら上記データシートの@Breakとはこの最大荷重点のことか もしれません。引張強さはσBと表現されるので。この場合は 破断時はくびれで断面積減少が起こるので破断応力＞σBです。
No.84037 Re: 真応力・真ひずみについて_皆さまへ
2011-07-28 13:26 投稿者： かとちゃん リンク：
> また解析結果はミゼス応力で判断したいと考えています。この場合破断に至る応力は真応力で判断してよろしいので > しょうか？ かなり話がずれてしまいますが、私の中で旬な話題だったので投稿させて 頂きます。 私が扱っているのは鋼なのですが、破壊の解析に少し手を伸ばしております。 一番分かりやすい考え方は、σvm>σt 真応力より解析部のﾐｰｾﾞｽ応力の方が 大きかったら、その部分は破壊する。といった考え方で貴殿と同じように 公称応力→真応力の求め方等を勉強していました。そこで何か変だなと感じた のが真応力は引張試験での最大荷重をその時の断面積で割って求めてますよね。 σt=Fi/Ai その応力以上になると破壊が起こると、ただその荷重位置では、 引張試験片は実際に破壊してませんよね。くびれが大きくなる変位部だと思い ますが、実際の破断はさらに伸ばされた位置で起こっています。そう考えると 破断応力(?)は実際に破断した時の荷重Feを破断時の断面積Aeで割った値になるの ではないでしょうか？その値がσe=σtならば真応力を一つの基準として破壊の有無 を検討するのは合理的だと思うのですが、σe≠σt だとすると真応力で破壊の有無 検討するとおかしな結果になるのではないかと思うのですが、皆さまはどのよう にお考えになりますか？ 突然、貴殿の投稿に便乗してしまった事をお許し下さい。
No.84033 Re: Re: 真応力・真ひずみについて
2011-07-26 11:05 投稿者： ゾノ リンク：
> 330%ものおおきな伸びを公称ひずみとあらわしていいのか > ちょっと違和感がありますが、 私も違和感を感じこちらで質問させていただきました。メーカーさんに応力－ひずみ線図を 問合せて確認しようと思います。 わざわざご回答いただき、ありがとうございました。
No.84032 Re: Re: 真応力・真ひずみについて
2011-07-26 11:03 投稿者： ゾノ リンク：
ご回答いただきありがとうございます。 物性値については現在メーカーに問合せています。回答をいただけるか分かりませんが。 破断について一般的に塑性ひずみで判断するとは知りませんでした。メーカーに問い合わせている 応力ーひずみ線図と、実際に行った実験結果を元に解析を行てみます。
No.84028 Re: 真応力・真ひずみについて
2011-07-23 11:01 投稿者： 第4コーナー リンク：
330%ものおおきな伸びを公称ひずみとあらわしていいのか ちょっと違和感がありますが、樹脂や軟質金属の材料試験 だと、降伏点後に最大荷重となる点を引張強度で表し、そ の後は荷重が漸減して破断にいたる点を伸びで表します。 想像ですがそのデータは最大荷重で公称応力を、破断点で 伸びを表しているのでは？
No.84027 Re: 真応力・真ひずみについて
2011-07-23 09:56 投稿者： 通りすがり リンク：
真ひずみを対数ひずみとして求める時には前提条件があります。 ・体積が一定であること ・伸びが一様であること 樹脂はどちらにも当てはまらないことが多いですねぇ。 公称応力-公称ひずみ→真応力-真ひずみに材料データを変換したら 公称応力-公称ひずみを得られた実験を再現する解析を必ず実施することが必要です。 （まぁ、大ひずみ領域は合わないのでチューニングすることになるでしょう） 降伏後についてはミゼス応力ではなく相当塑性ひずみで評価することが多いのではないでしょうか？ 樹脂の破断は一筋縄ではいかないので単純に塑性ひずみで語ることも出来ないのですが・・・
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