溶接の解説動画を制作するにあたって、材料力学の知識がどうしても必要だっったので、制作しました。
今後、続編を作って行く予定なのでよかったらご視聴下さい。
【書き起こし】超初心者のための材料力学その3〜引張り試験〜
(00:00) 今日は派遣社員です超初心者のためだ材料 力学その3引張試験についてお話しして いきたいと思います引張り強さって何なの と前回の動画で結構色々なお話をしたと 思うんですけれども引っ張り通報だったり 対局だったりとかっていう話をしたと思う んですけれどもその話を今回ちょっと 詳しくお話ししていきたいとおもいます 引っ張り2差とかですね体力とかですね ヤング率とか縦弾性係数とか言われるもの というのはですね金属の強度を示すための 指標なんですけれども どうやってそれを調べていくのかという ことがですねまぁ持ち王子数とアチョー 場所を見れば書いてはいるんですけれども その教お祈りするための実験ですねその 実験方向っていうのが引張試験と呼ばれて いるもので調べていくというものをやって おります引張試験っていうのはどういう ものかといいますと試験片に引張荷重を 与えか渋滞歪みの関係を測定したものと なっております最も金属材料の材料いき 学園おいてですね基本となる死刑となって
(01:04) おりますのでこれを知らない機械系はな奴 はモーモーグリと呼ばれているくらい基本 的な試験になっておりますどういう試験か といいますとまずこういったええまあ適当 な試験片を作ります でその試験兵に対して縦に国分ググッと またって前 good 上に上下に 引っ張るわけですね上下に引っ張ると当然 補の試験編っていうのは変形していたに までここらへんがだんだんだんだん細く なっていって最終的にはバチンと壊れるん ですけれどもまあまず朝にその壊れるまで 試験をしていくというものになっており ますでそれが何がわかるかと言いますと ですね引張強さとか体力とか 弾性係数と呼ばれるものがわかってくると いうものですねこの引張試験をするとまあ こういう的あの応力ひずみ線図と呼ばれる ものが健側継続というか作ることができる わけですね当然歪みも測定して力も測定し ているわけですから力に対してダム宴席で その力終わったら応力というものになり
(02:10) ますのでオール子というのはですね圧力 物体の内部や働く圧力ですので力はる面積 大面積でも止めることができますのでこう したグラフが作ることができますよという ものですねでこのグラフあのいろんな材料 力学以外でもですね例えばへ疲労破壊のと 色は流材料強度学であったり例えば金属を 加工する際の金属材料加工学ば例えば切削 加工だったり物を削って大することを制作 バター研削加工とか売ったりするんです けれどもそれそういった団体にも使ったり とか えーまたですね折り曲げ加工 ですね塑性加工ですね西加工の分野でも この応力ひずみセンスというのは重要な 指標になってきますのでぜひこの応力 ひずみせずません洗脳あの だこの形は別に覚えなくてもいいんです けれども 例えばこの線の場所が何を示しているのか をよくお応援点を置いてください会まず 応力ひずみセンスというぐらいですから
(03:15) 横軸が非ずにまつわり変形量ですね 縦軸が応力まあ用済みまあ圧力圧力値 マッチからまぁちょっと語弊がある言い方 をするんですけれども力栄一らが円形料と いうものあっておりますね若干その てぇぇーの底言葉の定義が違うんです けれども まずはそういったふうに覚えておいて くださいどうぞということですねまず重要 な指標なんだがこの方6聞いて方ムキー この方向きですけこの日をンって伸びてる この縦向きで傾きこれがですね非常に重要 になってましてこれが縦弾性係数と呼ば れるものですねこの傾きの向きが90 フードに近ければ近いほど基本的には円形 しづらいこれはへとオーバーよくバネに 例えられるんですけれども羽根強さが高い とかバネの力が強いとかそういう表現を するんですけれどもそういった地方になっ ているということですねものというのは ですねここらへんは非常にますすぐでなん ですけれどもその真っ直ぐなところから
(04:20) えっグニョン て立っている ぐ new ンってなっている部分を蘇生 1と呼ばれているものをやってるで9 まっすぐの部分っていうのは男性役と呼ば れていればなっております例えばほぼ不不 不不不不不不不不不不不不不不不と ここら辺で力を抜いたら得てしてまた攻撃 no 元に戻るわけですね物体というのはばてと しての役割がここら辺でですね保っている ということですねでもバネで遊んだ事ある 方は分かると思うんですがある一定の領域 を超えるとば手から力を戻してももと全く 元の形に戻らないというケースがあると 思いますそこが塑性域と呼ばれているもの ですね当然素性機の状態でも例えばこの辺 で力を抜いたらそーっとあの子の傾きに 沿ってですねをすーっ戻るわけですね そうするとここの歪みがちょっと不 生まれるわけですなんでちょっと変形した 状態になってしまうということですねまず をこの辺のソースでダウンここらへんの
(05:24) 療育ですねば弾塑性市と言ったりするん ですけれどもまあ塑性域と覚えておいて ください だで武術もう一度言いますとここから9 まっすぐの部分がバネの良一 えっ ここから a 9 ab真っすぐの領域 から a 右側のところを阻止へ行き呼ばれるような でバネバネの力が元に戻らなくなる領域と 覚えておいてくださいですね5個の体力と 呼ばれているものがあると思うんです けれどもこの体力というのがですねどう いうものかというパスとまぁ幸せっ機械 設計の分野においてはですねこの体力の 範囲内で設計をしましょうというのが常識 になっておりますいうことですね なのでこの大陸というのは現美ってどう いうこともなんかと言いますをここ前歪み がありますのでこの影響歪みとあ断線が あると思うんですそこの0.
(06:21) 2%の0点 2%といった所で大してこの傾きにソテー ですね ぐうっ 線を引くことですねでその線を引いた ところと 9応力ひずみ線図で得られたこの曲線たが 直線とかの体力-9 ここの交わりを対局と0.2%耐力という ふうに言いましょうという風になっており ます ただ猫の0.2%歪みの愛外で設計をし ましょうこの中で強度計算上 0.2%歪みの範囲内で機設計しておけば てつてまあ壊れることは まあまずないだろうという話ですねばず もちろん安全率がいくらどうぞ効能とか いう話にもなってくるんですけどまぁ還俗 9領域の範囲内で設計しましょうという ことですねよくよく考えたら当然ですね 例えば もうこの辺で平均応力はですねこの辺ので 使う領域のものをですねぇー例えば車とか で立海乗ったら なんかちょっと変形してあのギャグでに
(07:26) なってなっちゃってるよって元の形に モードなよっていうのはですね困るわけ ですねなので車とかでもちゃんとここら へんの量以上の範囲内で設計されて居る はずですはい まあもちろん事故とかあると当然そういっ たこのっていうのは戻らなくはなるんです けども普通に使ってる部分においてはそう したことはほとんどないよねーということ になっておりますはいまあもちろんその 疲労強度とかいろいろあるにはあるんです けれども 原則 a ここら辺また疲労強度とかでも いいですねまぁとスッと青あのこの辺の また後で疲労強度というのは別の動画で 詳しく言うんですけれどもそうしたいっ 基本的てはもうこの領域の中で aつい てーしましょうという風になっております 9 この 学校議会であり引張り強さっていうのは なぜあってという話になってくるんです けれどもこの引張強さというのは応力 ひずみ線図におけるこのバックスの値を 引っ張り強さとっていうふうに言います じゃあこの引っ張り操作何のための機械
(08:32) 設計で使うのは体力だから別に引っ張り じゃあ墓石をないよねっていうかもしれ ないと思うんですけれどもこの引っ張り笹 というのはですねええ 非常に重要な指標になっておりまして加工 するとき折り曲げ加工をする時はですね逆 にですね蘇生役いてもらわないと困るわけ ですねまぁなのでどれくらいの力でをかけ てこうしなければならないのかっていう 指標にこの引っ張りにょ非常に役になった ということですね またですね先ほどもチラチラ言っている 通りですね疲労強度になってくると実は ですねこの引張り強さっていうのがどちら かというと体力よりも引張り強さから 70%ぐらいの与えがだいたい披露教材て いるかこんな引っ張り巡査の50%くらい が疲労強度がちょうどいいよねーというの がそういった指標になってくるので結構 その強度を求めるための重要な指標に立っ ていたりするわけです
(09:37) まだのでぜひレスで体力とかだけじゃなく 引っ張り者さんとかいう風なの一通り覚え ておいてくださいでですねこうしたですね 応力ひずみ線図っていうのはですねまたの 溶接時のまで a ジャーキーでとか熱 処理とかの話になってくるとですってまた これが出て来 loop嵐になっていき ますのでへと例えば業務で溶接関係に勤め ているよっていう方はですねまたですね この応力ひずみ線そういうのはですね非常 にぱ出てくる話ありますので 覚えておいてくださいさてですね引張強さ 体力ダメ弾性係数という話をしたと思うん ですけれども具体的にちょっと例題を用い て見ていきましょういうことですねさて ですね1針13の引張試験というところ ですね一応まぁこれで終わりではあるん ですけれどもですねまず引張試験がはです ね次の3つの大式が得られるということ ですね 応力というのは過剰に対していた名跡を 割ったものである
(10:41) 沈みというのは伸びに対して表点間距離を 用いてあったものをそして歪みというのは 暴力に対して縦弾性係数の値を割ったもの ということがわかると まぁ一応ですね1回子ちょっと確認して いきましょう 低たいですね応力というのは渦中に対して 断面積を割ったものだということですね 具体例をちょっと見ていきましょうという ことですね 断面積という角棒があったてえっとここで 1てデー家計中の-4上映芳名だがあるん ですけれどまぁ10センチ影10cm 角 剤だと思って真四角の猛火ものだと思って おいてください それに対して 果汁100ニュートンをかけたぞ学んで まぁだいたい10キロぐらいのものをかけ ましたよと言った時の応力はいくつですか いうことですね か順に対して面積をで終わったものです から100ニートに対して110 day 影10度-4状芳名だ そこからこれを計算してあげると一線で会
(11:46) が助かるというものが思います メーカ pa というのは変なんですけど えへんというかちょっと聞きなれないかな と思うんですけれどもメガというのは10 の6乗でございますのでごレス二重-4条 で終わっているということはですねまあ 10 no 40をかけていると100人対して10- 40をかけているということなのでゼロは 突っつく6個付くということですねなので 16票店名がということになっております このメーカーとかギガとか黄色とかという とですね高額の範囲に対して非常によく 出る値ですので是非阿蘇すぐにですね計算 できるようにしておいてください これはですに何個が問題を解いて育児勝手 に慣れていくっていうとてもあるんです けれども ぜひ行って覚えておいてください続きまし て 歪みというのは会の日に対して評点短距離 を破った者ということですね 具体例を見ていきましょう もともとの長さが0.
(12:50) 2m のビターさの長さが閉店201メートルと いうことですねまぁ 20cm 丸棒はありまして1mm と 言いましたよということですね そした時に伸びが無駄というのはあ 定点米元の日ですねの日というのはどれ だけ伸びたかというと0件ゲイ01mm 0 ごめんなさい 0.001メートル延びたということです ねなんで1 b 秒してるぞいうことが わかるわけですねそして 泉というのはふとの長さつまり評点環境 一般元の長さですねこれで氷点下ん距離 っていうと a ちょっとわかりづらいか もしれないけど元々の長さですねもともと 長さからどれだけ伸びましたかというのが 駄目だっダリア猫背のギリシャ文字 ちょこちょこ出るんですけども 結構ですねこの 工機械降格させられは芸者も g 結構変 な使い慣れない
(13:53) ギリシャ文字使うと思うんですけれども どこの強化喋っても同じギリシャ文字を 使っておりますのでこれもられてください 歪みはこれはいく白ですねエプシロンで こちらがラムダと呼びますこのの一部分 ですねラムダとよりますこれはこちらを 計算しますと 0.5億キル集の-3畳ということですね 歪みというのはですね6時件数これは無 次元数と言うのも変あのは蟹座はから a 8メートルに対して メートルで割っておりますので単位はあり ません日本やメガパスカルとかほにゃほ にゃメートルとか日本やニュートンとかっ ていうのは 相殺されていろいろ号相殺されてですね メートルをメートルで終わっているので 基本的にはえーっ体位はありませんという ことですね でまぁ相手がタイをつけるならえええ 百分率で a 表した時にパーセントというのをつける ぐらいかなん
(14:59) ですまああんまり沈みで0.5%どう かっていうはあんまりその計算上では使わ ないかなという表現方法とぜば通わせる時 に歪みいくらっつったらええっ5%くらい ですねとか言うのは使うんですけれども 計算するとき2%のままだとはどうちー さんしずらいので切り3色ではへ出てき ませんかなので私の動画でもですね ほぼこのパーセントで表記してるのは あんまりたいかな 今後でないかなと思いますのでまあオマケ ている百分率で表すとこうなるよでという ぐらいですよねはいでですね歪みエッグ シロンっていうのはですね実は同立歪みと 横歪みというものがございます d あのまたギリシャ文字が出てきて悪いん ですけれどもこの入部と言われるあのパソ 一度呼ばれるものがあります これはこのコレなにかといいますと 縦歪みと横沈みの
(16:03) ちっっのことを言いますっとですね金属の 棒でものは何でも某イメージ apaa ポット お皿へ この店員なんかをイメージしてもらうと こう この点をですねググーっだどバストですね あっ8伸ばした方向には伸びるんです けれども太さ これも頭にあるようですね音性がな店細く なるわけですね細くなるほど細くどんだけ 細くなりましたかっていうのが横歪みと 呼ばれているものですでこの横フィス ミットたて歪みの子のことをは巣脾と呼ば れるものではない 引張試験もですねあのやってる最中にです ね高荷重を一気にかけるんじゃなければ ゆっくりかけるんですけれども その渦中をゆっくりかけてちょっとそのか 獣王ちょっとある値にちょっとずつ止めて ですねノーマンドギスでもいいですけど まぁマイクロメーターと彼が言ったんだな マイクロメーターでとかで硬派カラオケ横 のどれだけスリムになりましたかっていう のちょっとずつ図るわけですね そうすることで横歪みっていうのがいくら
(17:07) かっていうのが分かるんですけれども そしたですね気があるということですね でこのポアソン比っていうのは材料ことで まだいたい決まってまして a までで0 てさん かられて35ぐらい覚えておいて欲しいの かまぁ穴とかある人がマーレイ亭さんとか 0.3さあとかその辺りであるということ ですねこの poisson 姫というの はですねあの解析をする時にですねあの 入力する場合がありますまあもちろん解析 ソフトの中ではですねもって2とかアルミ とかの poisson 切っていうのは 8ツアーの例えばこの対決っていう材料 あの選んだらもう全部その材料の材質の データが入っているケースがあるんです けれども 例えば全然関係ない もう道の材料を使いたいよー快晴喫茶嫌 っていうときは自分でそのポアソン比どう 値を入力しないといけないんですよね遊ん 日だけじゃなくて縦弾性係数もそうだし いろんな値を入力したいといけないと思う
(18:11) んですけれどもおまけその絶対入力しない といけないのか縦弾性係数ストッパー ソンヒと呼ばれているものになっており ますなのであの解析をする際にもですね あのポップ朝日というのはやって非常に 意味のある数字になっているということ ですね俺がちょっと歪みの話になって 申し訳ないんですけれども歪みというのは 応力に対してたち弾性係数の値という割っ た値であるという側面も持っていという ことですね 具体例を見てみましょう直径 d 1 センチ縦弾性係数が206気がバスかねあ この206ギガパスカルてな鉄のに百楽着 方可能数字なんですけれども まあある意味だったんだ10ギガパスカル んですねこの哲正例えばステンレスであっ たり焼入れ材であったり例えば ss 400問われる最もよく使われているよう な来て号材料だったりとかっていうのも いいものはちょっと別なんですけれども 鉄系であればだいたい206駅の pa ですし アルミであったら70ギガパスカル例えば ジュラルミンと呼ばれているものだったり
(19:17) 純アルミとか言われて我慢であったり a 5052度 a 5056アルミサフ椎名 やっぱりよく使われているようなある意味 であったりとかですねそちらもですね大 10月か pa ということで&でエコの 縦弾性係数というのはあの引っ張り者さあ もちろんさっき言ったら手伝ったら ステンレスとか ss が逆とかもっと つらいですよoc とかっていう派手な ものであれば 引っ張り良さとが体力とかっていうのは 当然かなり違ってくるんですけれども縦 弾性係数の値というのはほとんど変わりが ございません なのでこの値というのは別で覚えておいて も結構差し障りがない結構役に立つような もちろんその轍をよく使う 設計者がさんだったりとかある日をよく つかん設計者さんでは大丈夫だったらこう いったものをぜひ頭の片隅に覚えておいて いただければなと思います だからごめんなさいちょっと話が逸れまし たね長さが50cm のですよ いうことですね果汁が100いうと ものを壁にくっついてるのググーッと
(20:21) 引っ張ろうということですね そうすると応力というのは渦中に対して断 面積で割ったものですから a にゃほ にゃほにゃにゃー こうなるわけですね そうすると1.27名が pa という ものになっておりますと91/4パイ d 事情というのはですねえっ様は半径かけ 半径かけ3点以上の直系で表したえ数式に なっておりますそして 歪みというのは こちらですね歪みいくし論=応力に対して ヤング率縦弾性係数で終わったものとなっ ておりますので 206ギガパスカルのものに呼べください 1.27ゲイ10の6乗も先ほど求めた 応力ですねねっ206かいいか pa 本番 ここですね気かというのは10度球場です ね10度救助貼ったものですねっ そうすると6.
(21:26) 18かける中の-6表 いうものがあります ちなみにの日 love だというのは音の長さに対して 歪みをかけたものになりますので当然こう いった式が成り立ちましていいよ いいよええ 3.09マイクロメートルのビール様と いうものになっております いうことですねちょっとですね3つの帽子 きぃママちょっとんザーッとあの流し出て きたんですけれども もう一度復習しますと応力というのは荷重 に対してダメージ席であったもんおっ 歪みというのは伸びに対して表点間距離で あったものと歪みというのは応力に大生 たっちゃん製ケースであったものという ものになってあの f さっきちょっと ちらんだけど一番最初に水だへと応力 ひずみ線図 というのはですねアルミとが穴とか金属 材料のもの多いんですけれども当然8もの というのはですね8全然違った様相を示す
(22:31) ものは多いです入っというのも例えば脆い 材料である場合は 初心男性市がありまして おおあぁあのそ正義がない状態でもば珍島 追われるケースがありますっ ki 量が ございますぅー ブーブー妹の経営とかは大体このポロ セラミックお茶があったかもそうでにその 辺は へ そういう 脆い材料と呼ばれているものですねそして a降伏点を示して脆くない材料とかですね こういう 乳牛6によると うにゅ猿翁とこれはね樹脂とかはで プラスチック系なんかはですね結構高 幸福な加工あんまりこうまっすぐ行って くれないとかね言うのかあったりするん ですよね1000形じゃないとかいうのも あって釣るんですよね国に音とこう 上がって例えば5分なんかはそうだね
(23:37) このなんかはこう多分 タップまあ真面目に測定したくと人はない と思うけよぉあれも本当は1000形の まっすぐ校 入ってくれなくってくれない材料土代表的 なものですねあと港北店を示さない後大 浩福てを示さない脆くない材料とかねこれ も樹脂の樹脂というかプラスチック材料の ものにはやるんですけどもこういうあの 応力ひずみ戦争 こういったこの日会おうあの子のような 応力泉仙ず動きを要するものがございます いうことですね なので雨ちょっと the あの 金属材料に対してはあの機械系の方でも かなり欲しいと思うんですけども プラスチックなってくるとき7ただ あんまり勉強しない機械系の人はまあ あんまりこの辺はアッパーしかないか カーって言うんですねはいば僕も使って いる材料ぐらいしか見ないで一応 プラスチック材料を以上一発そこそ 勉強はしているはいるんですけれども長々 まあ種類も多いででなかなか覚えきれんと いうものがあったりします
(24:45) 8プラスチックのレザー製係数の金測定 方法なんですけれどもばさっきちょっと あの乳暈と曲がってはいたんですけれども 適当なこういったです決まった値のところ で1000形とみなして立山整形数という ふうにしましょうというのがですね字数で 決まっております day 0.025mm レイテンシ後125ミリ の時のか11を直線で結んで そういうふうにしましょう いう風に c ますあの教本的にポインタ曲線を描い 枯れた状態のエーザイようですと材料力学 の条件の話でもしたんですけども線形で 会うというのがですね以上に重要になって くるので設計する上では重要になっていき ますのでまぁ一応 そこで立てて弾性係数としましょう u 動画ですねいいとプラスチックの縦弾性 係数の測定方法となっております ご視聴ありがとうございましたチャンネル
(25:49) 登録高評価コメントなんかもして いただけるとありがたいです それではまた次回の動画でお会いし ましょうバイバイ で a おまけーなんですけれども 8次回はですねちょっとあの材料力学会 映画件そろそろ冷剤を用いて問題を色々と いてみようというのでですねいろいろ ちょっと多分大学なるんですけれどもそれ をやってみようかと思っております前回の 動画でですてあぁダメ二次モーメント お話 次回の動画で解説しますと a 行ったんですけど ごめんなさい a ちょっとあの断面二次モーメントの話を すると ただちょっと話がそれだと思ってちょっと 省きました なので8時間いた問題を解く上でですね こういった問題がこういった行為って概念 か非常に重要になってきますよとこのいっ た題名二次モーメントっていう概念が重要 になってきますよっていう話をしますので その時にですね次にお話ししようと思い ますはいそれではご視聴ありがとうござい
(26:52) ましたはいっ
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参考文献
・強度検討のミスをなくすCAEのための材料力学 著：遠田 治正
使用素材
・イラスト屋様
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材料力学 仕組み 解説 基礎 教育 講義
