・安全率を大きく設定した設計ほど物は壊れにくくなる
・設計はできるだけ少ない材料費で壊れにくいものを作る必要がある
・安全率を設定するときは荷重の種類によって変える必要がある
・安全率 ＝ 基準強さ／許容応力
・許容応力とは
について学べます。
【書き起こし】第17回 許容応力と安全率【 MONOWEB（材料力学編）】
(00:00) えええええええっての 材料力学の基礎を学ぶ アート7許容応力と安全率 このパートでは許容応力と安全率について学習しますこの動画を学習することで設計時 に加えてもよい応力とその時の安全性がどのくらい確保できているのかが理解できる ようになります そう それでは早速本題に入っていきます 設計する上で必ず理解しておかなければならないのが許容応力と安全率です 一言で説明するとものを安全に使用するための考え方です安全率を大きく設定すれば するほど一般的にものは壊れにくくなります 例えば図に示すように100キログラムの荷物をロープで釣り上げる時 ロープの断面積が1平方センチメートルのロープより10平方センチメートルのロープ の方が切れにくいです
(01:09) ロープの断面積を徐々に小さくしてちょうど1平方センチメートルより小さくなった時 にロープが切れた場合 ロープ1平方センチメートルの安全率は1となります 安全率市の設計ではちょっとした 外部要因でロープが切れてしまいますので非常に危険な設計です ロープを安全に使うためには安全率を確保する必要があります安全率は大きければ 大きいほど安全に使うことができます ただし安全率を大きくしすぎると材料費が高くなります 設計はできるだけ少ない材料費で壊れにくいものを作る必要があります ではどのくらいの安全率に設定するのが良いのでしょうか 安全率は表に示す通り材料や使用目的別に 目安がありますこれらの目安を参考にして 過去の実績や経験的な観点から安全率を設定します安全率を設定するときは果汁の種類 によって変える必要があり
(02:20) ます一定の果汁より繰り返しの動的な果汁のほうが安全率を大きくする必要があります また衝撃の荷重がかかる場合はさらに安全率を大きくします さらに材料にはばらつきがありますのでばらつきの大きな材料を使うとき は安全率に少し余裕を持たせる必要も出てきます 一般的に工業製品や機械の場合は過去の実績や社内規定などを基準に安全率が決定され ます 安全率は次に示す式で求めることができます 安全率=許容応力分の基準強さ ここで基準強さとはその材料の破損の限界を表す応力で引っ張り強度や 降伏強度などを用います許容力とは 許容できる応力つまり使用する際にかけても良い応力の最大値のことです グラフは南港の ss 400の応力ひずみ線図です
(03:30) 仮に基準強さを引っ張り強度とした時 安全率を4倍に設定すると許容応力は100になります つまり100以下の応力になるように設計すれば良いということです以上 許容応力と安全率について解説してきました ここでは設計で汎用的に使用される材料である 南港例に説明しました次の part では何校以外の材料の応力とひずみ線図につい て解説いたします この動画シリーズでは材料力学を設計で使えるようになるために必要な基礎知識となる 次に示す内容を解説しています ぜひもの web にチャンネル登録をお願いします [音楽] me
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